1. Khái niệm về nhiệt độ không khí
Nhiệt độ không khí là sự thay đổi của nhiệt lượng khi các tia bức xạ mặt trời đi qua khí quyển, làm cho mặt đất hấp thụ và sau đó tỏa ra nhiệt, từ đó làm ấm không khí xung quanh. Đây là chỉ số đo lường mức độ nóng lạnh của không khí và động năng trung bình của các phân tử trong không khí.
1.1. Ý nghĩa của nhiệt độ không khí đối với cuộc sống
Khi theo dõi dự báo thời tiết, chúng ta thường nghe rằng nhiệt độ không khí tăng cao có thể khiến thời tiết trở nên oi ả, khó chịu, gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe và sinh hoạt hàng ngày. Tuy nhiên, trên thực tế, sự thay đổi nhiệt độ không khí còn có tác động lớn đến hệ sinh thái và các hiện tượng khí hậu khác.
- Ảnh hưởng đến sự phát triển của sinh vật trên Trái Đất:
Nhiệt độ không khí có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển và sinh sản của động, thực vật. Nhiệt độ ấm áp thường kích thích sự tăng trưởng của các loài sinh vật, làm cho hệ sinh thái ở những khu vực này trở nên phong phú hơn so với những nơi có khí hậu khô hạn hoặc lạnh giá. Ví dụ, mùa sinh sản của nhiều loài động vật thường rơi vào mùa xuân hoặc hè, khi thời tiết ấm áp và cây cối bắt đầu phát triển, thúc đẩy sự sinh trưởng của động vật.
- Ảnh hưởng đến dự báo thời tiết:
Trong lĩnh vực dự báo thời tiết, nhiệt độ không khí, độ ẩm, áp suất và mật độ không khí là những yếu tố quan trọng và liên kết chặt chẽ với nhau. Khi nhiệt độ không khí tăng, các phân tử không khí cũng nóng lên, di chuyển nhanh hơn và va chạm nhiều hơn, làm tăng áp lực và áp suất không khí. Điều này giúp dự đoán chính xác hơn về các hiện tượng thời tiết như mưa nắng, độ ẩm, tốc độ gió và các hiện tượng khác như bão và tuyết. Các nhà nghiên cứu dựa vào những yếu tố này để đưa ra dự báo thời tiết chính xác cho các khu vực trong thời gian tới.
1.2. Phương pháp đơn giản để tính nhiệt độ không khí
Để tính nhiệt độ không khí trung bình trong một ngày, thường thì người ta thực hiện ba lần đo vào các thời điểm khác nhau như 5 giờ sáng, 13 giờ trưa, và 21 giờ tối. Dù việc đo liên tục trong từng giờ có thể mang lại độ chính xác cao hơn, nhưng điều này rất tốn thời gian và không cần thiết.
Do đó, người ta chỉ thực hiện đo ở ba thời điểm đại diện cho sáng, trưa và tối. Sau khi thu thập ba giá trị nhiệt độ này, tổng hợp chúng lại và chia cho ba sẽ cho ra nhiệt độ trung bình trong ngày một cách hợp lý.
Ví dụ: Nếu trong một ngày, nhiệt độ đo được lần lượt là 25ºC, 37ºC và 31ºC, thì nhiệt độ trung bình được tính bằng cách (25 + 37 + 31) : 3 = 31ºC.
Tương tự như tính nhiệt độ trung bình trong ngày, nhiệt độ trung bình trong tháng được tính bằng cách cộng tất cả các nhiệt độ trung bình hàng ngày trong tháng rồi chia cho số ngày trong tháng. Đối với nhiệt độ trung bình năm, quá trình cũng tương tự: cộng tất cả nhiệt độ trung bình của 12 tháng và chia cho 12.
1.3. Phương pháp đo nhiệt độ không khí bằng thiết bị
Nhiệt độ không khí thường được đo bằng độ F hoặc độ C, tương tự như khi đo nhiệt độ cơ thể. Ngày nay, việc đo nhiệt độ không chỉ được thực hiện bởi các nhà khoa học mà còn rất phổ biến tại nhà nhờ vào các thiết bị như điện thoại, nhiệt kế, hoặc máy đo độ ẩm,...
- Sử dụng điện thoại để đo nhiệt độ không khí:
Hầu hết mọi người hiện nay sử dụng điện thoại thông minh với hệ điều hành Android hoặc iOS có thể cài đặt các ứng dụng đo nhiệt độ không khí như Dark Sky, The Weather Channel, Nhiệt Kế ++,... Các ứng dụng này tuy không có độ chính xác cao nhưng giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, đồng thời cung cấp thông tin thời tiết để người dùng chuẩn bị cho những tình huống bất ngờ.
- Sử dụng nhiệt kế ẩm để đo nhiệt độ không khí:
Để đo nhiệt độ không khí một cách chính xác và dễ dàng nhất, nên sử dụng nhiệt kế ẩm. Thiết bị này cho kết quả nhanh chóng chỉ trong khoảng 5 giây với thao tác đơn giản, đồng thời hiển thị cả nhiệt độ và độ ẩm không khí. Ngoài ra, tính năng hiển thị ngày, tháng và giờ giúp thiết bị trở thành một chiếc đồng hồ tiện lợi, trang trí cho không gian hiện đại của bạn. Tuy nhiên, để đảm bảo đo chính xác, cần lưu ý một số điểm quan trọng khi sử dụng nhiệt kế.
- Đặt nhiệt kế ở nơi mát mẻ, tránh ánh nắng trực tiếp và mưa để bảo vệ thiết bị và đảm bảo kết quả đo chính xác.
- Để thiết bị cách mặt đất từ 1.5m đến 2m; nếu quá thấp có thể nhận nhiệt dư từ mặt đất, quá cao có thể dẫn đến kết quả đo thấp hơn thực tế.
- Đặt thiết bị ở nơi có không khí lưu thông tốt để duy trì sự cân bằng nhiệt độ của thiết bị với môi trường xung quanh.
- Tránh đặt thiết bị ở những nơi bẩn và có mặt đất sần sùi; bê tông và mặt đường có thể hấp thụ nhiều nhiệt bức xạ.
- Các loại nhiệt kế hiện nay thường chứa thủy ngân, dễ bị giãn nở khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, có thể gây sai lệch kết quả đo và nguy hiểm nếu thủy ngân bị tràn ra.
1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ không khí:
Nhiệt độ không khí chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau. Dưới đây là một số yếu tố chính tác động đến nhiệt độ không khí.
- Độ cao:
Độ cao là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến nhiệt độ không khí. Theo nghiên cứu, nhiệt độ giảm khi độ cao tăng, vì áp suất không khí giảm dần ở những độ cao lớn hơn. Ví dụ, khi độ cao tăng thêm 100m, nhiệt độ giảm khoảng 0,6 độ C. Do đó, khi bạn bay hoặc leo lên núi cao, bạn sẽ cảm thấy không khí lạnh hơn.
- Vĩ độ:
Vị trí gần Xích đạo luôn nhận được ánh sáng mặt trời trực tiếp nhất, làm cho nhiệt độ ở đây cao hơn nhiều so với các khu vực gần hai cực. Khi di chuyển về các cực, ánh sáng mặt trời chiếu theo góc nhỏ hơn và phải đi qua khí quyển nhiều hơn, làm giảm khả năng hấp thụ nhiệt, khiến nhiệt độ không khí giảm dần. Điều này giải thích tại sao xung quanh Xích đạo có khí hậu nhiệt đới ẩm, còn các cực thì là các khu vực băng giá.
- Khoảng cách đến biển:
Nước, đất và đá có khả năng hấp thụ nhiệt khác nhau, dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ giữa các khu vực gần biển và các khu vực nội địa. Sự khác biệt này ảnh hưởng rõ rệt đến nhiệt độ không khí ở các vùng gần biển và các vùng xa biển.
- Ảnh hưởng của gió và mây:
Ngoài các yếu tố chính ảnh hưởng đến nhiệt độ không khí, gió và mây cũng đóng vai trò quan trọng. Gió mang năng lượng nhiệt từ các khu vực nhiệt đới đến những vùng mát hơn trên Trái Đất, làm thay đổi nhiệt độ không khí theo sự di chuyển của nó. Mây cũng ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ không khí bằng cách hấp thụ ánh sáng và nhiệt từ mặt trời, làm giảm nhiệt độ khi ánh sáng chiếu qua. Vì vậy, những ngày nhiều mây thường mát mẻ hơn. Các đám mây dày đặc như mây mưa dông hay mây bụi hấp thụ nhiều nhiệt lượng hơn khi mặt trời chiếu vào. Ngoài gió và mây, các phần tử lơ lửng trong không khí cũng có thể làm thay đổi nhiệt độ không khí.
2. Nhiệt độ không khí thay đổi giữa bờ Đông và bờ Tây các lục địa do:
Nhiệt độ không khí thay đổi giữa bờ Đông và bờ Tây của các lục địa chủ yếu do ảnh hưởng của các dòng biển nóng và lạnh khác nhau ở hai bờ. Ví dụ: Phía Tây châu Âu có dòng biển nóng và gió Tây ôn đới, dẫn đến khí hậu ôn hòa, mưa nhiều và biên độ nhiệt nhỏ. Ngược lại, khi vào sâu trong nội địa, biên độ nhiệt tăng lên, khí hậu khô hạn và ít mưa hơn.
Sự biến đổi nhiệt độ không khí:
a. Sự thay đổi nhiệt độ không khí theo khoảng cách từ biển:
- Độ chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng gần biển và các khu vực nội địa là rõ rệt.
- Nguyên nhân: Tính chất hấp thụ nhiệt của nước và đất khác nhau, dẫn đến sự phân hóa nhiệt độ giữa đất liền và biển.
b. Sự biến đổi nhiệt độ không khí theo độ cao:
- Khi độ cao tăng lên, nhiệt độ không khí giảm xuống.
- Mỗi khi tăng thêm 100 m độ cao, nhiệt độ giảm 0,6 độ C.
- Nguyên nhân: Sự thay đổi của lớp khí quyển và các thành phần như bụi, hơi nước trong không khí.
c. Sự thay đổi nhiệt độ không khí theo vĩ độ:
- Nhiệt độ không khí giảm dần khi di chuyển từ vĩ độ thấp đến cao hơn:
- Khu vực gần xích đạo: nhiệt độ cao hơn.
- Khu vực gần cực: nhiệt độ thấp hơn.
- Nguyên nhân: Sự thay đổi về lượng nhiệt nhận được và góc chiếu của ánh sáng Mặt Trời.
Hy vọng bài viết của Mytour đã mang đến cho quý độc giả những thông tin hữu ích. Xin chân thành cảm ơn.