Trường Đại Học Tài Nguyên và Môi Trường
Khoa Khí Tượng - Thuỷ Văn - Biến Đổi Khí Hậu

Bài Báo Cáo

Sinh viên : Lê Văn Tuân
Lớp : ĐH2K


Tổng Quan

Hơi nước và lượng mưa là rất cần thiết cho cuộc sống. Lượng mưa cao và tần số có
tác động kinh tế xã hội to lớn ở các nước nhiệt đới. Các chu kỳ năng lượng và nước
toàn cầu được điều khiển bởi hệ thống ẩm trên khu nhiệt đới và vận chuyển độ
ẩm.Tìm hiểu về nhiệt động lực học năng lượng được sử dụng để phân biệt giữa:
thời tiết hợp lý, thời tiết mưa bão, và ảnh hưởng của xâm nhập khô, chẳng hạn như
các lớp không khí sa mạc. Khám phá sự hình thành mây nhiệt đới và phân
phối; quy trình và phân loại ngưng kết; sự thay đổi của nó, hàng năm, theo mùa,
vào ban ngày, và chu kỳ giữa các năm của lượng mưa nhiệt đới.


Mục tiêu học tập
Tìm hiểu và có thể mô tả:
• Tại sao hơi nước là quan trọng đối với thời tiết và khí hậu ở vùng nhiệt đới
• Phạm vi và phân phối nội dung hơi nước trong vùng nhiệt đới
• Sự phân bố của sự bốc hơi và thoát hơi nước giá ở vùng nhiệt đới
• Sự hình thành của những đám mây đối lưu nhiệt đới
• Làm thế nào phân bố thẳng đứng của năng lượng tĩnh ẩm thay đổi theo
chế độ khác nhau của đối lưu
• Những tác động của sol khí (lục địa và hàng hải) đối với lượng mưa nhiệt
đới

Khí Quyển Ẩm
Tầm quan trọng của hơi nước

Vả. 5.1. Trình độ ẩm rất quan trọng để thời tiết và khí hậu.


Hơi nước tạo thành 0-4% tổng khối lượng của khí quyển, nhưng nó là yếu tố quyết
định quan trọng nhất của thời tiết và khí hậu. Hình 5.1 minh họa một số quy trình
quan trọng đối với thời tiết và khí hậu ở vùng nhiệt đới.
• Đầu tiên, hơi nước ngưng tụ để tạo thành mưa, một nguồn tài nguyên cần
thiết cho cuộc sống. Tiềm năng của lượng mưa được xác định bởi lượng
hơi nước. Nền kinh tế ở các bộ phận của vùng nhiệt đới phụ thuộc vào
một nguồn cung cấp đầy đủ nước sạch.
 Thứ hai, hơi nước là một hoạt động hấp thụ và phát xạ hồng ngoại, do
đó ảnh hưởng đốt nóng và làm mát của khí quyển và bề mặt.
 Thứ ba, năng lượng ẩn nhiệt khi hơi ngưng tụ hoặc đông là một nguồn
năng lượng quan trọng cho các chuyển động trong không khí và hệ
thống thời tiết đối lưu.
 Thứ tư, sự phát triển theo chiều thẳng đứng của hơi nước, thông qua đối
lưu cumulus, là cơ chế quan trọng nhất để vận chuyển đi lên của nhiệt ở
vùng nhiệt đới. Hơi nước đi vào khí quyển thông qua quá trình bốc hơi
bề mặt, nhờ đó năng lượng tiềm ẩn được hấp thụ. Khi hơi nước ngưng tụ
hoặc đóng băng, nhiệt ẩn được thải vào khí quyển.
 Thứ năm, lượng hơi nước ảnh hưởng đến tốc độ bốc hơi bề mặt và hơi
nước. Con người và các loài động vật khác không thấy thoải mái trong
điều kiện ẩm cao làm cản trở tốc độ của mồ hôi. Ngược lại, độ ẩm rất
thấp dẫn đến mất nước và sức khỏe liên quan vấn đề.
Hơn nữa, nước được thay đổi liên tục các giai đoạn (Hình. 5.2) trong phạm vi nhiệt
độ không khí bình thường, mà là không giống như khí quyển khác.



Vả. 5.2. Các giai đoạn của nước và trao đổi nhiệt ẩn.
Các đại lượng đặc trưng cho lượng ẩm hay bốc hơi trên khu vực nhiệt đới
•

•

•

•

•

Áp suất hơi: Các áp suất riêng phần của không khí được tạo ra do hơi
nước (hPa hoặc mb)
Độ ẩm cụ thể: Thánh Lễ của hơi nước chia cho khối lượng của không khí
(g kg -1)
Độ ẩm riêng: lượng hơi nước hơi nướcthực tế chia cho khối lượng của
không khí khô (g kg -1)
Nhiệt độ điểm sương: Nhiệt độ tại đó mà hơi nước có khả năng ngưng
kết (° C / ° F / K)
Độ ẩm tương đối (RH): Tỷ lệ độ ẩm cụ thể bão hòa độ ẩm cụ thể. Lượng
hơi nước so với lượng cần thiết cho độ bão hòa (ở nhiệt độ và áp suất
riêng).

Lượng bốc hơi và thoát hơi nước
Bốc hơi từ các đại dương là phương tiện chính mà nước và năng lượng được vận
chuyển từ bề mặt vào bầu khí quyển.Vùng nhiệt đới năng lượng toàn cầu và chu
kỳ nước từ các đại dương, trong đó bao gồm hầu hết các bề mặt nhiệt đới, nhận

được năng lượng bức xạ lớn . Tầm quan trọng của đại dương nhiệt đới như là một
nguồn của hơi nước là dễ dàng để tưởng tượng nếu bạn xem xét rằng một mình


Thái Bình Dương trải dài gần một nửa chu vi của trái đất tại đường xích
đạo. Trong khi bay hơi trên đất là ít hơn so với trên đại dương, phân phối của nó
đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển của hệ thống thời
tiết đối lưu.

5.3. Tỷ lệ bốc hơi hàng năm (cm yr -1) cho 1958-2005 (từ OAFlux Dataset, Woods
Hole Viện Hải dương học).

Ta thấy con lợn Tâm :
• Các vùng 30 ° vĩ độ có tỷ lệ bốc hơi cao hơn nhiều so với các vùng vĩ độ cao
hơn, một tính năng phân biệt của vùng nhiệt đới.
• Tỷ lệ bốc hơi cao nhất xảy ra dọc theo phía tây của các đại dương nhiệt đới
(Hình. 5.3) trong mùa đông khi lạnh, không khí lục địa khô chảy trên dòng
chảy đại dương ấm Gió bề mặt mạnh mẽ hơn trong mùa đông cũng góp phần
tăng tỷ lệ bốc hơi. Tỷ lệ bốc hơi tăng lên trong khu vực dòng chảy của các
cơn bão và nơi bão tăng tốc độ gió trên đại dương.


•

Đám mây đối lưu sâu tăng tốc độ bay hơi vì tốc độ gió.

Như vậy tại sao tỷ lệ bốc hơi rất thấp dọc theo đường xích đạo, nơi mà nhiệt lượng
mặt trời là tối đa?
•
•

•

Mức thấp nhất được tìm thấy trên các dòng và các vùng nước trồi lạnh như
xích đạo Đông Thái Bình Dương
Một lý do khác là những đám mây đối lưu sâu làm giảm lượng bức xạ mặt
trời.
Tốc độ gió và vận tải trên biển cũng là một phần nguyên nhân; tốc độ gió
thấp trong các đại dương xích đạo giảm tỷ lệ bốc hơi.

Nước Trồi

Sơ đồ của trào lên xích đạo kết hợp với gió đông nhiệt đới.
Nước trồi mang nước mát hơn và dày đặc hơn so với bề mặt đại dương. Một trong
những nơi chính của nước trồi ở vùng nhiệt đới nằm dọc theo đường xích đạo Áp
lực gió từ hướng đông gió tạo ra một dòng khôg khí ,và đổi hướng do lực Coriolis:
bên phải (trái) ở phía Bắc (phía Nam) bán cầu. Các kết quả phân kỳ của nước bề
mặt lạnh hơn ,làm giảm bề mặt nước biển và nhiệt độ không khí.


Bốc Hơi

5.4. Bốc hơi hàng năm (W m -2) cho tháng 1 năm 1948 đến tháng năm 2006 (từ
NCEP-NCAR tái phân tích, NOAA / ESRL CDC)




Bốc hơi là một thước đo của sự mất nước tối đa có thể từ một khu vực dưới
một bộ quy định của điều kiện thời tiết.
Tối đa tiềm năng bốc hơi hàng năm xảy ra nơi có nhiệt độ cao nhất trong

khu vực như sa mạc Sahara .
Giá trị rất thấp, nơi có nhiệt độ thấp và thảm thực vật thưa thớt khu vực cao
nguyên Tây Tạng


Phân Bố bốc hơi bề mặt

5.6. Độ ẩm cụ thể hàng tháng từ 1 năm 1945 đến tháng năm 1989. (Được tạo từ
COADS Surface Marine Atlas )


•
•
•
•
•
•

•

Các giá trị cao nhất được tìm thấy vào tháng Sáu trên biển Ả Rập và bắc Ấn
Độ Dương.
Một dải rộng của độ ẩm cụ thể cao được tìm thấy gần đường xích đạo
Độ ẩm không được đều nhau dọc theo vùng vĩ độ.
Trong tháng, giá trị cao nhất xảy ra trên các vùng xích đạo Thái Bình Dương
về phía tây,
Trong khi giá trị thấp nhất được tìm thấy trong các khu vực phía tây bắc của
Thái Bình Dương và Đại Tây Dương.
Trong tháng bảy, các giá trị cao nhất xảy ra trên Thái Bình Dương về phía
tây bắc, vịnh Bengal, và các vùng biển xung quanh bán đảo Ả Rập. Trong

suốt cả năm, phía đông Thái Bình Dương và phía đông Đại Tây Dương có
độ ẩm tương đối thấp về phía cực cụ thể của 10 ° vĩ độ.
Giá trị tương đối thấp cũng xảy ra dọc theo đường xích đạo trên vùng trung
và đông Thái Bình Dương.
Hình ảnh động của độ ẩm trung bình hàng tháng cụ thểTạm để đấy đã


Vả. 5.7.Có nghĩa là độ ẩm tương đối hàng tháng cho giai đoạn tháng 1 năm 1945
đến tháng năm 1989. (Được tạo từ Surface Marine Atlas 6)
Trong hình ta thấy :
Trong khu nhiệt đới , sự phong phú của ẩm bề mặt kết hợp với nhiệt độ cao
gần như không đổi dẫn đến độ ẩm riêng cao và độ ẩm tương đối cao.
Tuy nhiên, độ ẩm tương đối có thể cao tại khu vực có độ ẩm cụ thể là
thấp. Ví dụ, độ ẩm bão hòa bề mặt cụ thể là thấp, nhưng độ ẩm tương đối
cao, trong, lưu vực biển nhiệt đới phía đông do các dòng hải lưu nóng và
trào lên.
Hình ảnh động của độ ẩm tương đối trung bình hàng tháng
Chưa Thích tải

Nhiệt đới đám mây hình thành và phân loại
Mây hình thành khi không khí được nâng lên đến điểm bão hòa của nó bởi các mặt
trận, địa hình, hội tụ, hoặc đối lưu.Mây hình thành với sự trợ giúp của các hạt nhân
ngưng tụ mây hoặc CCN (Hình. 5.9). Một số CCN có nhiều hút ẩm hơn những


người khác-cho phép ngưng kết ở giá trị độ ẩm dưới 100%. Mây ấm có nhiệt độ
lớn hơn 0 ° C, trong khi những đám mây lạnh là lạnh hơn 0 ° C. Đám mây hỗn hợp
phacó tinh thể băng và siêu làm mát bằng giọt. Dưới -40 ° C, những đám mây bao
gồm toàn bộ băng.


Vả. 5.9. Mô hình khái niệm của sự hình thành mây bởi mầm không đồng nhất.

Hoạt hình về sự hình thành mây bởi mầm heterogenious.
Các lớp mây nhiệt đới bị chi phối bởi những đám mây cumuliform: cumulus nông,
tầng thấp, mây đen, và cumulus congestus (ví dụ, hình 5.10 dưới đây.).


Vả. 5.10. Các bức ảnh về những đám mây cumuliform nhiệt đới.
Đầu trang
Mây đối lưu nhiệt đới
Đối lưu kết hợp với các đám mây tích (hoặc cumulus đối lưu) đề cập đến quá trình
mà một phần không khí được nóng, mở rộng, trở nên nhẹ hơn không khí xung
quanh, được đẩy lên đến điểm bão hòa của nó, và tạo thành một đám mây đối lưu
hoặc di động.


Chiều cao mà tại đó một khối không khí trở nên nóng hơn (ít đậm đặc hơn) so với
không khí xung quanh được gọi là Mức phí đối lưu (LFC

Vả. 5.11. Sự mô tả của CAPE trên một sơ đồ Skew-T-LogP và một mô hình khái
niệm của một tầng chồng trưởng thành tương ứng.
(3)
Độ bất ổn định của khí quyển
(4)
.Tốc độ dòng thăng

Các giai đoạn của ẩm đối lưu lục địa được minh họa trong hình. 5.12.


Vả. 5.12. Mô hình khái niệm của các giai đoạn của ẩm, đối lưu sâu.


Hiệu số giữa Sự bốc hơi hàng năm trừ đi lượng mưa
Sự phân bố lượng mưa bốc hơi (E-P) là một số lượng hữu ích cho sự hiểu biết
biến đổi trong cân bằng nước toàn cầu và khu vực. Sự gia tăng trong E-P(dương) là
phù hợp với sự khởi đầu của một đợt hạn hán, trong khi giảm E-P chỉ ra rằng một
khu vực đang trở thành ẩm ướt hơn.


Vả.5.33. Hàng năm có nghĩa là trừ đi lượng mưa bốc hơi. (từ Trung tâm châu Âu
cho vừa tầm Dự báo thời tiết hoặc ECMWF, ERA-40 Phân tích)
Lượng mưa hàng năm vượt quá bốc hơi dọc theo ITCz, SPCZ, trong lục địa biển,
phần lớn miền Nam và Trung Mỹ, và Trung Phi mà nhận Lượng mưa cao nhất
hàng năm . Các lục địa biển và Trung Mỹ có lượng mưa ròng lớn nhất.
Trong hầu hết các vùng biển nhiệt đới, bốc hơi vượt mưa (Fig. 5.33).
Úc là lục địa khô nhất chỉ một phần nhỏ của miền Bắc Úc có lượng mưa nhiều hơn
bốc hơi hàng năm.
Điều thú vị là, trong những năm ở sa mạc Sahara, bốc hơi được sự cân bằng lượng
mưa. Tuy nhiên, Sahel, giữa sa mạc Sahara và Trung Phi, có sự bốc hơi nhiều hơn
lượng mưa.Đối với khu vực này, sự thay đổi nhỏ trong mô hình lưu thông có thể là
rất quan trọng.

Lượng mưa trong mùa


Lượng mưa trong khu vực nhiệt đới là rất quan trọng ,chu kỳ mưa mùa
nhiệt đới và sự biến đổi của nó, vì lượng mưa nhiệt đới là một phần quan trọng
trong chu trình nước và năng lượng toàn cầu.
Sự phân bố theo mùa của lượng mưa ảnh hưởng đến cách mọi người sống. Nông
nghiệp là một phần chi phối của nhiều nền kinh tế ở các vùng nhiệt đới và các hoạt
động nông nghiệp được điều khiển bởi sự bắt đầu, thời gian, và cuối mùa mưa.

Mùa mưa làm cho nhiệt độ giảm ở khu vực xích đạo , nơi khu vực mây đối lưu
phát triển mạnh giảm bức xạ nhiệt
Dưới đây là một bản đồ lượng mưa hàng năm


Lượng mưa theo mùa đều chịu ảnh hưởng bởi những thay đổi theo mùa trong các
hệ thống hoàn lưu , khu hội tụ trong khu vực, và các hoàn lưu gió mùa. Nhìn
chung, lượng mưa nhiệt đới là cao nhất trong suốt mùa hè và thấp nhất trong mùa
đông.

Vả.5.34. GPCP hàng tháng có nghĩa là tỷ lệ lượng mưa (mm ngày -1) 1979-2006.

Hoạt hình về tỷ lệ lượng mưa trung bình hàng tháng.


Các đặc điểm nổi trội nhất trong các bản đồ lượng mưa theo mùa (Fig. 5.34, ở
trên) là sự di chuyển của các ITCz. Trong bán cầu Nam (SH) mùa hè (tháng),
ITCz kéo dài theo đường chéo từ phía tây sang phía đông nam châu Phi nhưng là
tương đối đới trên khắp miền bắc châu Phi trong bán cầu bắc hay miền bắc (NH)
mùa hè (tháng bảy).
Lượng mưa trên trung tâm châu Phi là ít hơn nhiều hơn so với các vùng nhiệt đới
khác lục mặc dù các hiện tường chớp và một số các cơn bão dữ dội nhất thế giới.
Lượng mưa tối đa tháng bảy, trung tâm trên vịnh Bengal, là một tính năng nổi bật
của mùa hè tương đối và được kết hợp với hoàn lưu gió mùa.