Tài liệu Bồi dưỡng học sinh giỏi địa lý chuyên đề mối quan hệ giữa nhiệt độ không khí và hoàn lưu khí quyển

A. PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Mối quan hệ nhân quả là một trong những đặc thù của khoa học Địa lí và là một trong những kiến thức cơ bản của môn địa lí ở trường phổ thông.Mối liên hệ này biểu thị tương quan phụ thuộc lẫn nhau giữa các sự vật, hiện tượng, quá trình Địa lí.Như vậy, tư duy Địa lí mang tính quan hệ nhân quả. Bởi vậy, trong quá trình giảng dạy Địa lí, việc tổ chức, hướng dẫn học sinh khai thác và xác lập các mối quan hệ nhân quả là nhiệm vụ vô cùng quan trọng của giáo viên, giúp các em nắm sâu, nắm chắc, hiểu rõ bản chất, giải thích được nguyên nhân của các hiện tượng Địa lí. Đối với nội dung Địa lí tự nhiên đại cương, các mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng Địa lí là mối liên hệ khá phổ biến. Một trong các mối quan hệ đó là mối quan hệ giữa nhiệt độ không khí và hoàn lưu khí quyển. Nhiệt độ không khí và hoàn lưu khí quyển là hai yếu tố quan trọng của khí quyển, quyết đinh đến đặc điểm thời tiết, khí hậu của các vùng lãnh thổ trên Trái Đất. Giữa nhiệt độ và hoàn lưu khí quyển có mối quan hệ chặt chẽ với nhau nhưng mối quan hệ đó không phải được thể hiện sẵn trên lí thuyết mà cần có sự nghiên cứu, tìm tòi học sinh mới có thể nắm bắt được. Mặt khác nắm được mối quan hệ giữa nhiệt độ và hoàn lưu khí quyển sẽ góp phần quan trọng trong việc phân tích, đặc biệt là giả thích các hiện tượng, đặc điểm thời tiết, khí hậu trên Trái Đất. Từ những vấn đề lí luận và thực tiễn trên, tác giả lựa chọn chuyên đề: “Mối quan hệ giữa nhiệt độ không khí và hoàn lưu khí quyển” 2. Mục đích của chuyên đề Thông qua chuyên đề, giáo viên giúp học sinh hiểu rõ bản chất, thấy được mối quan hệ của nhiệt độ không khí và hoàn lưu khí quyển.Tạo nên những đặc trưng về mặt khí hậu và thời tiết trên Trái Đất. Sau khi phân tích mối quan hệ, giáo viên đưa ra một số bài tập dạng giải thích nguyên nhân ngắn để học sinh vận dụng kiến thức vào những bài tập thực tế.Đây cũng là dạng câu hỏi thường xuyên được sử dụng trong các đề học sinh giỏi quốc gia. 1 B. PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG I: KIẾN THỨC CHUNG VỀ NHIỆT ĐỘ KHÔNG KHÍ VÀ HOÀN LƯU KHÍ QUYỂN. I. Nhiệt độ không khí 1.1. Nhiệt độ không khí Về phương diện địa lí, nói đến nhiệt độ của một nơi là nói đến nhiệt độ không khí ở nơi đó, cụ thể là nhiệt độ của không khí cách bề mặt đất 2 mét. Nhiệt độ của lớp không khí này vừa chịu ảnh hưởng của bức xạ Mặt Trời vừa chịu ảnh hưởng rất lớn của bức xạ mặt đất (do mặt đất tiếp nhận lượng bức xạ Mặt Trời rồi lại tỏa vào không khí) Nhiệt độ không khí ở mỗi nơi lên xuống liên tục từ ngày sang đêm và từ mùa này sang mùa khác: Ban ngày, Mặt Trời càng lên cao thì cường độ bức xạ Mặt Trời càng lớn; cường độ bức xạ mặt đất cũng tăng lên theo nhưng chậm hơn. Cường độ bức xạ Mặt Trời cao nhất là lúc 12 giờ trưa, cường độ bức xạ mặt đất cao nhất là lúc 14-16 giờ. Vì vậy nhiệt độ của lớp không khí gần mặt đất lên cao nhất là trong khoảng 14-16 giờ. Ban đêm, khi bức xạ Mặt Trời không có thì bức xạ mặt đất cũng yếu dần, cường độ bức xạ mặt đất thấp nhất là lúc 4 – 6 giờ sáng (mùa đông là 6 – 8 giờ sáng) nên nhiệt độ của lớp không khí gần sát mặt đất cũng xuống thấp nhất trong khoảng thời gian này. Ở bán cầu Bắc, từ ngày 21-3 đến ngày 22-6 góc chiếu của tia sáng Mặt Trời lớn dần, ngày càng dài dần, mặt đất càng thu được nhiều lượng nhiệt và cũng tỏa nhiệt vào không khí cũng ngày càng nhiều, đến tháng 7 thì nhiệt độ của lớp không khí gần sát mặt đất lên cao nhất. Từ ngày 23-9 đến hết ngày 22-12, góc chiếu của tia sáng Mặt Trời nhỏ dần, ngày cũng ngắn dần, mặt đất ngày càng thu ít nhiệt, và tỏa nhiệt vào không khí ngày càng ít, đến tháng 1 thì nhiệt độ của lớp không khí gần mặt đất xuống thấp nhất. Ở bán cầu Nam, ngược lại, tháng 1 có nhiệt độ lên cao nhất và tháng 7 có nhiệt độ xuống thấp nhất. 2 1.2. Các nhân tố ảnh hưởng tới nhiệt độ không khí Nhân tố Ảnh hưởng Vĩ độ địa lí Càng lên cao góc chiếu sáng của Mặt Trời (góc nhập xạ) càng nhỏ, chênh lệch thời gian chiếu sáng (ngày và đêm) trong năm càng lớn, nên nhiệt độ trung bình năm ngày càng giảm, biên độ nhiệt năm ngày càng lớn. Lục địa và Do tính chất vật lí của đất và nước khác nhau nên nhiệt độ trung đại dương bình năm cao nhất và thấp nhất đều năm ở lục địa; đại dương có biên độ nhiệt nhỏ, lục địa có biên độ nhiệt lớn. Càng xa đại dương biên độ nhiệt năm càng tăng, do tính chất lục địa tăng dần. Nhiệt độ không khí còn thay đổi tùy theo bờ Đông và bờ Tây lục địa, do ảnh hưởng của dòng biển nóng, lạnh và sự thay đổi hướng của chúng. Địa hình Càng lên cao nhiệt độ càng giảm. Sườn núi cùng chiều với ánh sáng Mặt Trời thường có góc chiếu nhỏ hơn, nên nhận được lượng nhiệt thấp hơn. Hoàn lưu Hoạt động của gió điều hòa nhiệt độ không khí trên Trái Đất, tạo ra khí quyển sự phân hóa nhiệt độ theo mùa của một số khu vực Mưa Có tác dụng hạ thấp nhiệt độ Dòng biển Dòng biển nóng làm tăng nhiệt độ, dòng biển lạnh làm giảm nhiệt độ khu vực nó đi qua. 1.3. Sự phân bố nhiệt độ không khí theo không gian - Sự phân bố nhiệt độ không khí trên Trái Đất theo vĩ độ +Nhiệt độ trung bình năm cao hơn ở Xích đạo và Chí tuyến (trong đó khu vực nội chí tuyến có nhiệt độ cao hơn), giảm dần về cực. +Biên độ nhiệt ở Xích đạo rất thấp (1,80C) tăng dần từ cực. - Sự phân bố nhiệt độ không khí trên Trái Đất theo lục địa, đại dương +Nhiệt độ trung bình năm cao nhất và thấp nhất đều nằm ở lục địa. +Biên độ nhiệt ở đại dương nhỏ, ở lục địa lớn. - Sự phân bố nhiệt độ không khí trên Trái Đất theo địa hình 3 +Càng lên cao nhiệt độ càng giảm (trong tầng đối lưu, trung bình cứ lên cao 100m, nhiệt độ giảm 0,60C) +Nhiệt độ không khí thay đổi tùy theo độ dốc và hướng sườn. II. Hoàn lưu khí quyển 2.1. Khí quyển - Khí quyển là lớp vỏ khí bao quanh Trái Đất, chịu ảnh hưởng của vũ trụ, trước hết là Mặt Trời. - Cấu trúc khí quyển: + Cấu trúc thẳng đứng: Căn cứ vào độ cao và các đặc điểm khác nhau của lớp vỏ khí theo chiều thẳng đứng, người ta chia lớp vỏ khí ra làm năm tầng: tầng đối lưu, tầng bình lưu, tầng giữa, tầng ion, tầng nhiệt. Trong đó tầng đối lưu cung cấp các chất khí cần thiết cho sự sống và có ý nghĩa quyết định đến thời tiết và khí hậu ở mặt đất. + Cấu trúc ngang: Căn cứ vào tương quan nhiệt - ẩm và động lực của khí quyển, cấu trúc ngang của khí quyển gồm: Các khối khí: là các khối không khí tương đối đồng nhất, trải rộng hàng ngàn km theo chiều ngang và vài km theo chiều thẳng đứng. Frông: là mặt ngăn cách giữa hai khối khí khác nhau về nguồn gốc, tính chất vật lí, là nơi các yếu tố khí tượng biến đổi mạnh. 2.2. Hoàn lưu khí quyển chung - Khái niệm: Trền bề mặt Trái Đất, sự chuyển động của không khí giữa các đai áp cao và thấp tạo thành các hệ thống gió thổi vòng tròn gọi là hoàn lưu khí quyển. - Đặc điểm: + Khí áp và sự phân bố khí áp. Khí áp là sức nén của không khí xuống bề mặt đất, được đo bằng trọng lượng của cột không khí có tiết diện 1 cm2 nằm bên trên, kéo dài từ địa điểm đó đến giới hạn trên của khí quyển. Các đai khí áp phân bố xen kẽ và đối xứng nhau qua đai áp thấp xích đạo. Tuy nhiên, các vòng đai khí áp trên Trái Đất không liên tục mà bị chia cắt thành những trung tâm khí áp. + Hoàn lưu gió hành tinh. Gió mậu dịch: Không khí di chuyển từ khu áp cao cận nhiệt đới đến áp thấp xích đạo, hướng Đông Bắc ở Bắc bán cầu, Đông Nam ở Nam bán cầu, tạo thành gió mậu dịch 4 Gió Tây ôn đới: Từ khu áp thấp cận chí tuyến, không khí di chuyển về khu áp thấp ôn đới, do lực Côriôlit nên chuyển thành hướng tây và gọi là gió Tây ôn đới. Gió Đông cực: Trên miền cực, các cao áp tồn tại quanh năm, từ đây không khí lạnh di chuyển về khu áp thấp ôn đới, do lực Côriôlit nên chuyển thành hướng Đông Bắc ở bán cầu Bắc và Đông Nam ở bán cầu Nam. + Gió mùa: là gió thổi theo mùa, hướng 2 mùa ngược nhau. Gió mùa có phạm vi hoạt động rất rộng trên bề mặt Trái Đất nhưng gió mùa châu Á là điển hình hơn cả. 2.3. Hoàn lưu gió địa phương Ngoài hoàn lưu mang tính chất hành tinh còn tồn tại các hoàn lưu gió địa phương. - Gió đất – gió biển: Đây là loại gió hình thành ở vùng ven biển, thay đổi hướng theo ngày và đêm. - Gió phơn: Là gió ẩm vượt núi trở nên khô và nóng. - Gió núi – thung lũng: Ở các miền núi, ban ngày, gió chuyển động từ phía thung lũng về núi, đó là gió thung lũng. Ban đêm ngược lại, gió thổi từ núi về thung lũng là gió núi. CHƯƠNG II: MỐI QUAN HỆ GIỮA NHIỆT ĐỘ KHÔNG KHÍ VÀ HOÀN LƯU KHÍ QUYỂN I. Nhiệt độ không khí tác động đến hoàn lưu khí quyển 1.1. Phân bố nhiệt theo vĩ độ ảnh hưởng đến hoàn lưu khí quyển. - Sự phân bố nhiệt độ theo vĩ độ là nguyên nhân chính dẫn đến sự phân bố các vành đai khí áp: Do Trái Đất hình cầu và quay quanh Mặt Trời trong điều kiện trục của nó luôn nghiêng và không đổi hướng nên ở các vĩ độ khác nhau có góc nhập xạ và thời gian chiếu sáng khác nhau. Điều này tạo ra sự phân bố nhiệt độ không khí theo quy luật địa đới. Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, áp lực của không khí xuống bề mặt đất cũng khác nhau giữa các vĩ độ. Từ đó hình thành nên các đai khí áp phân bố một cách có quy luật và phụ thuộc chặt chẽ vào các vòng đai nhiệt: 5 + Ở xích đạo, nhiệt độ cao, không khí nóng, tỉ trọng giảm, sức nén của không khí xuống bề mặt đất giảm, hình thành dải áp thấp xích đạo do nhiệt lực. + Ở hai cực, nhiệt độ thấp, không khí co lại, áp suất không khí xuống bề mặt đất tăng, hình thành nên áp cao nhiệt lực. + Từ sự hình thành dải áp thấp xích đạo và hai dải áp cao ở hai cực đã tạo điều kiện cho sự hình thành dải áp cao động lực chí tuyến và áp thấp động lực ôn đới. + Sự di chuyển của không khí giữa các vành đai khí áp này lại tạo thành các loại gió thường xuyên trên Trái Đất. Vì vậy, có thể nói,các đai khí áp phân bố một cách có quy luật và phụ thuộc chặt chẽ vào các vòng đai nhiệt. Sự phân bố nhiệt độ theo quy luật địa đới là nhân tố quan trọng trong việc hình thành hoàn lưu chung của khí quyển. - Tuy nhiên các vành đai khí áp trên Trái Đất không ổn định mà luôn luôn biến đổi do nhiều nguyên nhân, trong đó sự thay đổi của nhiệt độ theo không gian và thời gian là một trong những nguyên nhân đặc biệt quan trọng. 1.2. Phân bố nhiệt theo lục địa – đại dương ảnh hưởng đến hoàn lưu khí quyển. Sự khác nhau về nhiệt độ giữa lục địa và đại dương đãchia cắt các đai khí áp, đồng thời cùng với sự phân bố nhiệt độ theo vĩ độ là nguyên nhân hình thành nên các khối khí với tính chất khác nhau. - Các đai áp trên địa cầu không liên tục mà bị cắt ra thành các trung tâm hoạt động rời nhau: Sự phân bố khí áp có tính chất vành đai, nhưng các vành đai áp không liên tục mà đứt ra thành những khu rời rạc. Phân bố khí áp theo vành đai là phân phối đơn giản hóa trên một mặt địa cầu lí tưởng, thuần nhất. Trên thực tế, trên 6 bề mặt Trái Đất, cùng một vĩ tuyến, chế độ nhiệt thường thay đổi từ lục địa ra đại dương, kết hợp với ma sát của địa hình; tạo nên tình trạng gián đoạn, chia cắt của các đai áp. Ví dụ: Trên bản đồ đẳng áp tháng 1, đai áp cao cận chí tuyến Nam bị áp thấp trên các lục địa Nam Mỹ, Nam Phi và Oxtraylia cắt thành ba trung tâm khí áp với các tên gọi khác nhau: áp cao Nam Thái Bình Dương, áp cao Nam Đại Tây Dương và áp cao Nam Ấn Độ Dương. - Khối khí được hình thành khi không khí tồn tại lâu trên một bề mặt tương đối đồng nhất, do đó, đặc điểm về nhiệt độ tại khu vực đó có ý nghĩa quyết định đến tính chất của khối khí. Sự phân hóa nhiệt độ theo vĩ độ tạo nên 4 khối khí chính ở mỗi bán cầu: khối khí xích đạo (E), khối khí chí tuyến (T), khối khí ôn đới (P) và khối khí địa cực (A). Do sự khác biệt về nhiệt độ và độ ẩm giữa lục địa và đại dương, các khối khí lại được phân biệt thành kiểu hải dương (m) và kiểu lục địa (c): + Khối khí xích đạo: hình thành ở khu vực xích đạo với nhiệt độ cao, độ ẩm lớn nên khối khí xích đạo có tính chất nóng ẩm. Biên độ nhiệt ở xích đạo rất nhỏ, lại không có sự chênh lệch lớn giữa lục địa và đại dương nên riêng khối khí xích đạo chỉ có kiểu hải dương (Em) + Khối khí chí tuyến: hình thành ở khu vực chí tuyến với nhiệt độ cao nên khối khí chí tuyến mang tính chất nóng và khô. Tm hình thành trên các đại dương, nhiệt độ cao song kết hợp với ẩm tạo nên Tm mang tính nóng ẩm.Tc hình thành trên lục địa, tính chất nóng, khô, khắc nghiệt. + Khối khí ôn đới: mang tính chất lạnh, khô. Pm hình thành trên biển nên ấm và ẩm hơn.Pc hình thành trên lục địa nên lạnh và khô. + Khối khí địa cực: tính chất băng giá. Ac hình thành trên vùng băng cực lục địa nên rất lạnh và khô. Am hình thành trên Bắc băng dương nên ấm hơn. Như vậy, sự phân bố nhiệt độ theo lục địa và đại dương làm phức tạp hóa sự phân bố của khí áp và các khối khí theo chiều kinh tuyến. 1.3. Phân bố nhiệt theothời gian ảnh hưởng đến hoàn lưu khí quyển. - Các trung tâm khí áp không giữ nguyên vị trí suốt năm mà di chuyển theo thời gian, khi thu hẹp, khi mở rộng, khi lên bắc, khi xuống nam. 7 + Tháng 1, Mặt Trời chiếu thẳng góc xuống chí tuyến Nam, Bắc bán cầu, nhiệt độ thấp. Đai áp thấp Xích đạo có trung tâm ở gần đúng Xích đạo. Các trung tâm áp cao cận chí tuyến Bắc như Axorat, Xibia bành trướng,nối liền hành một dảirộng lớn, thu hẹp các trung tâm áp thấp Aixolen, Bắc Thái Bình Dương. + Tháng 7 Mặt Trời chiếu thẳng góc xuống chí tuyến Bắc, bán cầu Bắc được đốt nóng mạnh nên nhiệt độ cao, áp cao cận chí tuyến Nam di chuyển lên phía Xích đạo, áp cao cận chí tuyến bắc bị thu hẹp đẩy cao, các trung tâm áp thấp ở bắc bán cầu mở rộng và bành chướng cả một khu vực rộng lớn. - Tại các lục địa rộng lớn, nhiệt độ nóng, lạnh cực đoan theo mùa làm sinh ra các trung tâm áp cao, áp thấp thay đổi theo mùa. Trên bản đồ đẳng áp ta còn nhận thấy có những khu khí áp chỉ tồn tại từng mùa và từ mùa nóng sang mùa lạnh tình hình khí áp trái ngược nhau. Đó là trường hợp của những lục địa rộng lớn, mùa đông lạnh dữ dội sinh ra áp cao, mùa hè nhiệt độ rất cao sinh ra áp thấp. + Trên lục địa Á – Âu, tháng 1 áp cao Xibia phát triển rộng, phía bắc phát triển đến gần Bắc cực, phía nam bành trướng đến gần Xích đạo, làm mất hẳn đai áp thấp ôn đới. Càng vào trung tâm, khí áp càng cao, trung tâm có khi lến đến 1080 milibar. Theo sơ đồ phân bố khí áp bình thường, thì đáng lẽ vĩ độ của 8 Xibia phải có áp thấp, nhưng áp cao sinh ra ở đây là áp cao do nhiệt độ hóa lạnh bất thường và kéo dài của lục địa Á – Âu trong mùa đông. + Mùa hạ, ngược lại, trên lục địa Á – Âu là một khu áp thấp mênh mông suốt từ gần Bắc cực xuống quá Xích đạo làm mất hẳn đai áp cao cận chí tuyến, thường gọi là áp thấp Iran – Mianma. Theo vĩ độ thì đáng lẽ miền này có áp cao như các miền cận chí tuyến khác, nhưng áp thấp Iran lại được hình thành do quá trình nóng lên mạnh mẽ và kéo dài của bề mặt lục địa trong mùa hạ. Áp cao chỉ còn lại vài khu rất nhỏ lẻ và cô lập. Sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian là nguyên nhân dẫn đến sự xuất hiện, mở rộng hoặc thu hẹp, biến mất của các khu khí áp, kéo theo sự di chuyển của các khối khí. Tiểu kết: Như vậy, sự phân bố nhiệt độ theo vĩ độ, theo lục địa, đại dương có vai trò quyết định đến việc thành lập, phân bố những trung tâm khí áp hoạt động thường xuyên, qua đó gián tiếp ảnh hưởng đến những chuyển động gần như quanh năm của khí quyển (gió mậu dịch, gió Tây, gió Đông cực). Sự thay đổi nhiệt độtheo mùa là nguyên nhân làm đảo lộn các chuyển động chung của khí quyển. Việc thành lập các trung tâm khí áp từng mùa làm đảo lộn sơ đồ phân phối khí áp theo vành đai, sinh ra các chuyển động định kì (gió mùa). 1.4. Phân hóa nhiệt trên phạm vi nhỏ ảnh hưởng đến hoàn lưu khí quyển. + Gió núi – gió thung lũng: Ở các miền núi, ban ngày, sườn núi bị đốt nóng mạnh, nhiệt độ cao, không khí tiếp xúc với các sườn nở ra hơn các lớp không khí tự do ở các độ cao tương đương trên các thung lũng, nên đường đẳng áp dốc từ không trung trên các thung lũng về sườn núi và không khí chuyển động theo dốc ấy từ phía thung lũng về núi, đó là gió thung lũng. Ban đêm ngược lại, không khí tiếp xúc với sườn núi lạnh hơn các lớp không khí tự do ở độ cao tương đương trên thung lũng nên đường đẳng áp dốc từ phía núi về phía thung lũng, gió thổi theo dốc ấy là gió núi. 9 + Gió đất – gió biển: Trên các bờ biển và các hồ lớn, ban ngày các lớp không khí gần sát mặt đất bị đốt nóng nhanh hơn, nở ra, tạo thành áp thấp, gió thổi từ mặt nước vào. Về đêm không khí trên mặt đất nguội nhanh hơn, co lại, hình thành áp cao, gió lại thổi từ đất ra biển. Gió biển bắt đầu thổi từ lúc nhiệt độ lên cao nhất trong ngày, vào lúc 14 giờ, gió từ đất ra biển thổi sau nửa đêm và thổi cũng nhẹ hơn gió từ biển vào do ban đêm chênh lệch nhiệt độ giữa nước và đất ít hơn ban ngày. Sự phân hóa nhiệt độ trên những phạm vi lãnh thổ nhỏ là nguyên nhân chính tạo nên một số hoàn lưu địa phương. 1.5. Nhiệt độ bề mặt đệm ảnh hưởng đến hoàn lưu khí quyển. - Nhiệt độ bề mặt đệm ảnh hưởng tới các khối khí khi đi qua nó: Những khối khí khi đã hình thành rồi thì chuyển động từ nơi phát sinh đến những nơi khác và qua địa phương nào lại chịu ảnh hưởng của bề mặt đệm mà thay đổi tính chất nhiệt động lực. Ví dụ như đi qua các đại dương thì khối khí được tăng nhiệt và ẩm, đi qua khu vực lục địa vào mùa đông thì khối khí bị lạnh và khô hơn…. Như vậy, các địa phương mà khối khí chuyển động đến cũng đem lại cho khối khí những đặc tính mới, làm cho các khối khí bị biến tính. - Ngoài ra, nhiệt độ là nhân tố quan trọng trong việc hình thành bão: đến nay vẫn chưa có nghiên cứu chính xác về nguyên nhân hình thành bão, người ta chỉ nghiên cứu và thống kê một số điều kiện cơ bản để hình thành bão. Trong đó, nhiệt độ là điều kiện được đưa lên hàng đầu.Bão thường được hình thành trên khu vực đại dương với nhiệt độ cao trên 260C để có thể đưa lớp không khí tương đối ẩm và nóng hơn khí quyển xung quanh lên cao ít nhất khoảng 1km. Nhiệt độ lớn cũng đảm bảo bốc hơi mạnh cung cấp năng lượng ngưng kết cho hệ thống bão. II. Hoàn lưu khí quyển tác động đến nhiệt độ không khí 2.1. Hoạt động của các khối khíảnh hưởng đến nhiệt độ không khí - Chuyển động của các khối khí cùng với bức xạ quyết định nhiệt độ ở Trái Đất. Chuyển động của các khối khí nóng, lạnh mang theo nhiệt độ từ nơi này đến nơi khác trên địa cầu. Chuyển động của các khối khí có hai chiều: chiều thẳng 10 đứng và chiều ngang làm phát sinh ra gió. Những chuyển động ngang của các khối khí mang nhiệt từ nơi này đến nơi khác, như chuyển động của khối khí lạnh và gió mùa đông bắc đem nhiệt độ thấp đến nước ta.Nhiệt độ từ các khối khí mang đến, kếp hợp với nhiệt độ do bức xạ tạo ra, quyết định nhiệt độ thực tế của mỗi nơi trên Trái Đất. - Hoạt động của các khối khí kết hợp với vĩ độ, bề mặt đệm,… là cơ sở để tạo nên những đặc trưng về chế độ nhiệt tương ứng với các đới khí hậu khác nhau: Trong việc hình thành khí hậu, lưu thông của khí quyển là một quá trình rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến diễn biến thời tiết và chế độ nhiệt, mưa. Các khối khí hình thành do các điều kiện nhiệt, khi hình thành xong lại trở lại ảnh hưởng đến chế độ nhiệt. Ta đã biết bốn khối khí cơ bản ở mỗi bán cầu chuyển dịch theo mùa, mùa đông dịch chuyển xuống xích đạo, mùa hạ dịch chuyển lên phía cực. Do chuyển dịch như thế mà có những khu vực trên địa cầu suốt năm nằm dưới một khối khí và cũng có những khu vực mùa nóng và mùa lạnh ở dưới hai khối khí khác nhau. Ở mỗi bán cầu, bốn khu vực suốt năm dưới một khối khí căn bản, hợp thành bốn đới khí hậu chủ yếu với chế độ nhiệt đặc trưng: + Khí hậu xích đạo ở dưới khối khí xích đạo: quanh năm nhiệt độ cao, nhiệt độ trung bình năm khoảng 25 – 280C, biên độ nhiệt năm nhỏ (1 – 40C). + Khí hậu chí tuyến ở dưới khối khí chí tuyến: nhiệt độ cao, biên độ nhiệt khá lớn (8-100C). + Khí hậu ôn đới năm dưới khối khí ôn đới: nhiệt độ ôn hòa, biên độ nhiệt nhỏ. + Khí hậu cực nằm dưới khối khí Bắc cực hay Nam cực: nhiệt độ quanh năm thấp, nhiệt độ trung bình nhỏ hơn 00C, mùa đông đặc biệt giá lạnh. Những khu vực mà hai mùa ở dưới hai khối khí khác nhau tạo thành các đới khí hậu chuyển tiếp. + Khu vực giữa hai đới xích đạo và chí tuyến: mùa hạ ở dưới khối khí xích đạo, mùa đông dưới khối khí chí tuyến, tạo thành đới khí hậu cận xích đạo hay gió mùa cận xích đạo với nhiệt độ nhìn chung vẫn cao nhưng bắt đầu có sự phân mùa, biên độ nhiệt năm cao hơn khí hậu xích đạo. + Khu vực giữa hai đới khí hậu chí tuyến và ôn hòa: mùa hạ nằm dưới khối khí chí tuyến, mùa đông dưới khối khí cận cực là đới khí hậu cận chí tuyến hay cận nhiệt đới. Chế độ nhiệt chia làm hai màu rõ rệt, mùa hạ nóng, mùa đông lạnh, biên độ nhiệt năm lớn. 11 + Khu vực giữa hai đới khí hậu ôn hòa và cực đới: mùa hạ ở dưới khối khí cận cực, mùa đông dưới khối khí địa cực. Mùa hạ ngắn, mát, mùa đông lạnh và kéo dài. 2.2. Hoạt động của gióảnh hưởng đến nhiệt độ không khí - Ở các vĩ độ cao (từ vĩ tuyến 450 trở lên), bờ Tây các lục địa nhìn chung ấm hơn bờ Đông, các đường đẳng nhiệt lên cao về phía cực phía bờ Tây và xuống thấp về phía xích đạo phía bờ Đông các lục địa. Ngoài ảnh hưởng của dòng biển, hoạt động của gió cũng góp phần quan trọng. Từ vĩ tuyến 450 trở lên thì gió thổi vào bờ Tây các lục địa phần lớn là gió Tây Nam từ xích đạo lên, làm nhiệt độ ấm hơn. Trái lại, gió thổi vào bờ Đông các lục địa phần lớn là gió Đông Bắc từ cực xuống nên nhiệt độ thường thấp hơn. Hoạt động của gió góp phần làm nhiệt độ có sự phân hóa giữa hai bờ Đông-Tây của lục địa. - Ảnh hưởng của các loại gió hành tinh đến nhiệt độ: + Gió mậu dịch: Gió mậu dịch xuất phát ừ các áp cao cận chí tuyến, đó là không khí nhiệt độ khá cao, khô ráo. Lại chuyển động đến những miền mà nhiệt độ cũng cao bằng nơi xuất phát, nhiệt độ cao làm cho hơi nước thường xuyên xa điểm bã hòa, không gây mưa.Nhiệt độ cao, lại không có yếu tố mưa nên tại những nơi ảnh hưởng của gió mậu dịch, nhiệt độ cao, khô, ít mưa.Gió mậu dịch là loại gió ổn định và điều hòa nên chế độ nhiệt tại những vùng gió thổi cũng ổn định, không có nhiều biến động. + Gió Tây ôn đới: gió Tây ôn đới là gió thổi từ áp cao cận chí tuyến đến áp thấp ôn đới (là không khí nóng chuyển đến miền lạnh) nên những nơi gió Tây ôn đới thổi qua thưởng được tăng cường nhiệt độ và độ ẩm. + Gió Đông cực: gió Đông cực là gió thổi từ áp cao địa cực xuống áp thấp ôn đới. Áp cao cực tồn tại suốt năm vì mặt đất hay mặt biển đều đóng băng vĩnh 12 viễn, không khí trên hai cực rất lạnh. Không khí ấy chuyển về ôn đới, làm hạ thấp nhiệt độ những vùng mà nó đi qua. - Ảnh hưởng của gió mùađến nhiệt độ: Hoạt động của gió mùa làm phá vỡ quy luật địa đới của phân bố nhiệt độ. Sự khác nhau về tính chất của hai mùa gió trong năm làm cho nhiệt độ cũng có sự phân hóa theo mùa. Ở những khu vực vốn dĩ thuộc vành đai nóng như Ấn Độ, Đông Nam Á, Bắc Phi,..cũng có một mùa nhiệt độ xuống dưới 200C do hoạt động của gió mùa mùa đông. Như vậy, gió mùa góp phần tạo nên nhịp độ mùa cho chế độ nhiệt. - Ảnh hưởng của các loại gió địa phươngđến nhiệt độ: + Gió phơn: gió phơn là gió ẩm vượt núi, khi chuyển động đi xuống nhiệt độ tăng theo tính chất đoạn nhiệt khô. Hay có thể nói, gió phơn là gió thổi từ cao xuông thấp, khô và nóng. Do đó những vùng có gió phơn hoạt động, nhiệt độ cao, không khí khô, rất khó chịu. + Gió đất – gió biển; gió núi – thung lũng: Ở những vùng ven biển hay ven các hồ lớn thường có hoạt động của gió đất, gió biển. Gió đất – gió biển thường làm đất liên mát mẻ hơn vào ban ngày, chính vì vậy ở những khu vực gần biển, nhiệt độ thường mát mẻ, dễ chịu hơn ở sâu trong lục địa. Gió núi – thung lũng cũng góp phần giảm nhiệt cho sườn núi vào ban ngày và bớt lạnh cho thung lũng vào ban đêm. Nhìn chung, hoạt động của cả hệ thống gió hành tinh hay gió địa phương đều góp phần điều hòa nhiệt độ không khí trên Trái Đất. Nếu không có gió, không khí không được lưu thông, những nơi nóng sẽ rất nóng, lạnh sẽ rất lạnh, tại những noi đó, sự sống khó tồn tại được. 2.3. Hoạt động của khí xoáyảnh hưởng đến nhiệt độ không khí Hoạt động của khí xoáy làm cho thời tiết và nhiệt độ thay đổi thất thường. Ôn đới là khu vực mà khí xoáy thường xuyên hoạt động, đặc biệt là khu vực bờ Tây các lục địa.Tại đây, khí xoáy hoạt động suốt năm, bất cứ mùa nào cũng có nhưng nhiều nhất là mùa đông. Khi khí xoáy hoạt động, thường chỉ trong một thời gian chỉ vài ngày mà đem theo những cơn gió thổi đủ các hướng, nhiệt 13 độ cũng thay đổi theo vì gió Tây – Nam nóng ẩm tiếp ngay theo gió Tây – Bắc lạnh khô. Chuyển động của khí xoáy thường làm sinh ra khí tỏa và góp phần tích cực vào việc trao đổi nhiệt giữa các vĩ tuyến. CHƯƠNG III: MỘT SỐ BÀI TẬPLIÊN HỆ Câu 1:Phân tích mối quan hệ về phân bố của các vòng đai nhiệt và các đai khí áp trên Trái Đất. Gợi ý trả lời: - Trình bày về sự phân bố các vòng đai nhiệt và các đai khí áp trên Trái Đất. - Sự phân bố các đai khí áp gắn với sự phân bố các vành đai nhiệt (dẫn chứng và phân tích sự hình thành các đai áp thấp và áp cao để thấy có 2 nguyên nhân hình thành đai khí áp là do nhiệt lực và động lực, nguyên nhân động lực liên quan đến nhiệt lực)  Sự phân bố các vòng đai nhiệt có ý nghĩa quyết định đến sự hình thành và phân bố các đai khí áp. Câu 2:Giải thích sự phân bố khí áp trên Trái Đất? Gợi ý trả lời: - Sự hình thành các vành đai khí áp do hai nguyên nhân chính: nhiệt lực và động lực. Trong đó nhiệt độ gián tiếp tham gia vào việc hình thành các vành đai động lực. - Do sự phân bố nhiệt độ Trái Đất có sự khác nhau theo vĩ độ, dẫn đến sự phân bố nhiệt độ theo vòng đai mà khí áp phụ thuộc vào nhiệt độ. Do đó khí áp cũng được phân bố thành các vành đai tương ứng với các vòng đai nhiệt. - Ở xích đạo không khí đối lưu mạnh do nhiệt độ cao nên hình thành hạ áp, ở cực không khí lạnh quanh năm nên hình thành cao áp, ở chí tuyến không khí 14 lại giáng xuống tạo nên sức nén hình thành áp cao; ở các vĩ độ ôn đới không khí đối lưu nên hình thành áp thấp. Câu 3:Tại sao ở khu vực Xích đạo, mặc dù nhận được lượng bức xạ Mặt Trời lớn nhưng nhiệt độ trung bình năm vẫn thấp hơn khu vực Chí tuyến? Gợi ý trả lời: - Nhiệt độ là yếu tố khí tượng chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố: bức xạ Mặt Trời, địa hình, lục địa – đại dương, hoàn lưu khí quyển,… Trong đó, nguyên nhân chủ yếu tạo nên sự khác biệt về nhiệt độ trung bình ở Xích đạo và Chí tuyến là do yếu tố hoàn lưu khí quyển. -Tại XĐ mặc dù lượng bức xạ lớn song là nơi ngự trị bởi áp thấp nhiệt lực, quanh nămkhông khí bốc lên cao, dòng thăng mạnh, lại là khu vực gió thổi đến, mưa nhiều, độ ẩm cao… nhiệt độ không quá cao - Chí tuyến cũng là nơi có góc nhập xạ và thời gian chiếu sáng lớn…Nơi đây ngự trị bởi áp cao chí tuyến, dòng giáng phát triển, không khí không bốc lên cao được, lại là nơi chỉ có gió thổi đi, không có gió thổi đến nên ít mưa, nhiệt độ vì thế rất cao. - Ngoài ra khu vực Chí tuyến có tỉ lệ lục địa cao hơn khu vực Xích đạo. Câu 4:Tại sao lại có sự di chuyển vị trí của dải hội tụ nhiệt đới trong tháng 1 và tháng 7 ? Gợi ý trả lời: - Sự di chuyển của dải hội tụ nhiệt đới có nguyên nhân sâu xa là do sự thay đổi nhiệt độ của hai bán cầu Bắc và Nam theo mùa. - Tháng 1, BCB là mùa đông, nhiệt độ lạnh, đai áp cao cận chí tuyến Bắc hoạt động mạnh, dòng tín phong Bắc vượt qua xích đạo, đẩy dải hội tụ nhiệt đới dịch chuyển xuống NBC. - Tháng 7, BCN là mùa đông, nhiệt độ lạnh, đai áp cao cận chí tuyến Nam hoạt động mạnh, dòng tín phong Nam vượt qua xích đạo, đẩy dải hội tụ dịch chuyển lên BBC. 15 C. PHẦN KẾT LUẬN Sau một thời qian nghiên cứu chuyên đề, tác giả rút ra một số kết luận sau: - Mối quan hệ nhân quả là một trong những mối quan hệ đặc trưng của địa lí. Việc hình thành kĩ năng phân tích các mối quan hệ nhân quả cho học sinh giỏi là việc làm cần thiết để học tập và nghiên cứu môn Địa lí được hiệu quả cao hơn. - Mối quan hệ giữa nhiệt độ không khí và hoàn lưu khí quyển là một trong những mối quan hệ điển hình trong các thành phần của tự nhiên, tạo nên những hệ quả về khí hậu và thời tiết trên Trái Đất. Trong đó: + Nhiệt độ không khí ảnh hưởng đến hoàn lưu khí quyển chủ yếu qua sự hình thành các vành đai, khối khí, từ đó quyết định đến các hoàn lưu hành tinh và hoàn lưu địa phương. + Hoàn lưu khí quyển cùng với bức xạ góp phần vào sự phân bố nhiệt độ theo thời gian và theo không gian. - Trong đề thi HSGQG, các bài tập về tự nhiên đại cương, đặc biệt là câu hỏi về các hiện tượng của khí quyển là một nội dung quan trọng. Chuyên đề sẽ góp phần giúp học sinh nắm được bản chất của phần nhiều các hiện tượng trong khí quyển, vận dụng vào phân tích, giải thích các hiện tượng có liên quan. Do trình độ chuyên môn còn hạn chế và thời gian nghiên cứu có hạn, tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ phía các thấy cô và anh chị đồng nghiệp để chuyên đề được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lê Bá Thảo, Nhà xuất bản giáo dục, năm 1988, Cơ sở Địa lí tự nhiên (Tập một). 2. Lê Thông (Chủ biên), Nhà xuất bản giáo dục, năm 2012, Địa lí 10 (Nâng cao). 3. Trần Công Minh, Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội, năm 2007, Khí hậu và khí tượng đại cương. 4. Viện CNTT - Đại học quốc gia Hà Nội, năm 2012, Khí quyển và các yếu tố khí hậu. 5. Ngô Đạt Tam (Chủ biên), Nhà xuất bản giáo dụcViệt Nam, năm 2009, Tập bản đồ Địa lí tự nhiên đại cương. 6. Nguyễn Phi Hạnh, Nhà xuất bản giáo dục, năm 1983, Địa lí tự nhiên các lục địa. 7. Hoàng Thiếu Sơn, Nhà xuất bản giáo dục, năm 1962, Địa lí tự nhiên đại cương (Tập 2). 17