Bài 8: Sự chuyển động của không khí,gió

Bài 8
Sự chuyển động của
không khí - Gió
1. Khái niệm
Gió là sự chuyển động của không khí theo chiều ngang so với bề mặt đất từ nơi có khí áp cao đến nơi có khí áp thấp.
2. Nguyên nhân sinh ra gió
Do sự phân bố không đồng đều của áp suất khí quyển trên bề mặt Trái Đất. Không khí chuyển động từ nơi có khí áp cao đến nơi có khí áp thấp
Nguyên nhân sinh ra gió
A
B
Vùng nóng
Vùng lạnh
PA < PB
PA > PB
GA < GB
Dưới mặt đất
áp suất PA < PB (nhiệt độ TA< TB)
-> Giảm Gradien khí áp theo chiều cao GA < GB
-> Trên cao PA > PB
Không khí chuyển động từ vùng A sang vùng B, dưới thấp không khí chuyển động từ vùng B sang vùng A.
3. Đặc trưng của gió



Gió được đặc trưng bởi:


Hướng gió
Tốc độ gió
a. Hướng gió
N
B
N ĐN
ĐN
Đ ĐN
Đ
Đ ĐB
B ĐB
ĐB
B: Hướng Bắc
Đ: Hướng Đông
T: Hướng Tây
N: Hướng Nam
B TB
TB
T TB
T
T TN
TN
N TN
Hướng gió là hướng từ đó gió thổi tới.
Nó được hiểu là 4 hướng cơ bản: Đông, Tây, Nam Bắc và các hướng phụ

Hướng gió cũng được biểu thị là góc phương vị

? Hướng chính Bắc là 00
? Hướng chính Đông là 900
? Hướng chính Nam là 1800
? Hướng chính Tây là 2700
b. Tốc độ gió
Tốc độ gió là quãng đường mà gió đi được trong một đơn vị thời gian.
Tốc độ gió thường được tính bằng m/s hoặc km/h.
Trong thực hành tốc độ gió còn được biểu thị bằng cấp theo thang độ do Bophor đặt ra.

Bão
Gió
mạnh
Gió trung
bình
Lặng gió
Gió yếu
Cấp 1
Cấp 9 - 12
Cấp 7 - 8
Cấp 5 - 6
Cấp 1- 4
Tốc độ gió theo cấp bophor
Tốc độ gió theo cấp bophor
Biến đổi hàng ngày của tốc độ gió

Hàng ngày tốc độ gió thường đạt cực tiểu vào lúc gần sáng. Sau khi mặt trời mọc tốc độ gió tăng dần và đạt cực đại vào sau trưa.
(Trên cao 50m biến đổi tốc độ gió thường ngược lại)
Biến đổi hàng năm của tốc độ gió

Phụ thuộc vào đặc điểm địa lí, vật lí địa phương
Trên lục địa cực tiểu tốc độ gió thường vào mùa hè, cực đại vào mùa đông
Trên đại dương biến trình ngược lại, cực tiểu vào mùa đông và cực đại vào mùa hè.


? Tuy nhiên ở Việt Nam tốc độ gió lớn nhất thường quan sát thấy vào mùa hè, có liên quan tói hoạt động của bão.
3. Các lực tạo gió và ảnh hưởng đến gió

Lực Côrioolit
Lực Gradien khí áp
Lực ly
tâm
Gió
Lực ma
sát
1
2
3
4
a. Lực Gradien khí áp nằm ngang (G: lực phát động gradien khí áp)
Là lực đấy cho không khí chuyển động, nghĩa là lực đó gây ra gió (G).

áp thấp
áp cao
Đường đẳng áp
Lực Gradien khí áp nằm ngang
G

Lực Gradien luôn có hướng vuông góc với hướng của các đường đẳng áp,
Hướng từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp.
Lực Gradien khí áp nằm ngang tỉ lệ thuận với gradien khí áp nằm ngang,
Tỉ lệ nghịch với mật độ không khí.
=> Nếu cùng là gió thổi thì ở mặt đất có gió nhẹ, trên cao có gió mạnh hơn

b. Lực Coriolit (C:lực làm lệch hướng chuyển động)
Chuyển động tự quay của Trái Đất làm không khí chuyển động lệch hướng
- BBC lệch về bên phải hướng chuyển động
- NBC lệch về bên trái hướng chuyển động
BBC lệch về bên phải
NBC lệch về bên trái
Xích đạo không lệch hướng
300
300
600
900
900
600
300
600
300
00
600
BBC
NBC
Lực làm lệch hướng
Lực Coriolit không làm thay đổi độ lớn của gió mà chỉ làm lệch hướng gió

Công thức:
b. Lực ma sát (R)


Khi không khí chuyển động sẽ xuất hiện lực ma sát
Lực ma sát lớn nhất ở lớp không khí sát mặt đất và đến độ cao trung bình 1000m thì lực ma sát = 0.
Công thức tính lực ma sát:



Trong đó:
R: Lực ma sát
k: Hệ số ma sát
v: Vận tốc gió

R = - kv


k có giá trị thay đổi phụ thuộc vào đặc điểm bề mặt đệm. ở đại dương có hệ số ma sát nhỏ hơn lục địa khoảng 4 lần.


Những quan sát cho thấy hướng của lực ma sát không hoàn toàn ngược với hướng gió mà lệch về bên trái chừng 350 ở cả 2 bán cầu.
Nguyên nhân là ngoài lực ma sát với không khí còn có lực ma sát nội tại giữa các lớp không khí.
=> Hướng tổng hợp quyết địng bởi hướng và độ lớn của lực ma sát thành phần.
b. Lực li tâm (C)
Khi chuyển động theo đường cong, không khí luôn chịu tác dụng của lực li tâm C

Công thức:


Trong đó:
C: Lực li tâm (cm/s2)
v: Tốc độ gió
R: Bán kính Trái Đất