Giáo trình Vật lý kiến trúc | Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng

Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________ PHẦN I
KIẾN TRÚC KHÍ HẬU Chương I
KHÁI QUÁT VỀ KHÍ HẬU VIỆT NAM
1.1. CÁC VÙNG KHÍ HẬU LỚN TRÊN THẾ GIỚI
● L.S. Becgơ( Nga, 1938), phân loại theo nguyên tắc địa lý, chia Trái Đất thành 12 vùng khí hậu:
1- Vùng đóng băng vĩnh viễn ; 7- Gió mùa ôn đới ;
2- Đài nguyên ; 8- Khí hậu rừng á nhiệt đới ;
3- Taiga ; 9- Hoang mạc nhiệt đới ;
4- Rừng lá bản ôn đới ; 10- Hoang mạc á nhiệt đới ;
5- Khí hậu thảo nguyên ; 11- Khí hậu xavan ;
6- Khí hậu Địa Trung Hải ; 12- Khí hậu rừng ẩm nhiệt đới ;
● B.P. Alixov( Nga, 1950) chia Trái Đất thành bốn vùng cơ bản và ba vùng chuyển tiếp.
Bốn vùng cơ bản là: Xích Đạo, Nhiệt Đới, Ôn Đới và Bắc(Nam) Băng Dương.
Ba vùng chuyển tiếp là: Gió mùa Xích Đạo, Á nhiệt đới và Á Bắc(Nam) Băng Dương.
Hình 1.1. Các vùng khí hậu lớn của thế giới(theo V.Olgyay)
● Theo lý thuyết “Khí hậu thái dương”, với giả thiết khí quyển tuyệt đối trong suốt, mặt
đất là đồng nhất, khi đó khí hậu Trái Đất chỉ bị chi phối bởi Mặt Trời và phụ thuộc vĩ độ
________________________________ Trang ______________________________________ 1
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
địa lý của Trái Đất. Các đường đẳng nhiệt lúc này đều song song với Xích Đạo. Trái Đất
được chia thành năm đới khí hậu:
Nhiệt đới là vùng cạnh Xích đạo đến các đường chí tuyến Bắc và Nam (± 23°5). Đó là đới nóng.
Ôn đới ( đới ôn hoà): gồm hai đới từ các chí tuyến Bắc và Nam đến Bắc và Nam cực khuyên (± 66°5)
Hàn đới (đới lạnh): gồm hai đới nằm ở hai cực Trái Đất kể từ Bắc và Nam cực khuyên.
●G.A. Atkinson ( Anh) lại chia khí hậu nhiệt đới thành sáu vùng khí hậu: nóng ẩm, nóng
khô, vùng núi cao, sa mạc gàn biển, vùng gió mùa và hải đảo.
Sự khác nhau giữa khí hậu nóng ẩm và nóng khô được phân tích theo các chỉ tiêu như ở bảng 1.1.
Bảng 1.1. Sự khác nhau giữa nóng ẩm và nóng khô Chỉ tiêu Nóng ẩm Nóng khô -Nhiệt độ ngày, t Không cao, t = 30°C Cao, t > 40°C
-Dao động nhiệt độ ngày đêm,∆t Nhỏ, ∆t = 5 - 8°C Lớn, ∆t = 10 - 22°C -Độ ẩm, φ Cao, φ đạt tới 100% Thấp, φ = 15-50% -Mưa
Nhiều, trên 500mm/năm, thậm chí Ít, dưới 250mm/năm. 2000-5000mm/năm. Ví dụ các địa phương
Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Nam Algeria, Libi, Aicập,
Lan, Ấn Độ, Mađagasca, Inđônêxia, Tây Nam Phi, Ethiopia, Môdămbich, Ghine, Mexico… Trung Á, Tây Nam Mỹ…
Như vậy, theo sự phân loại khí hậu chung trên Trái Đất của các tác giả kể trên, Việt Nam
thuộc loại khí hậu nhiệt đới ẩm có gió mùa.
1.2. CÁC YẾU TỐ TỰ NHIÊN CƠ BẢN TẠO THÀNH KHÍ HẬU 1.2.1. Mặt trời
Mặt Trời là yếu tố hàng đầu duy trì khí hậu Trái Đất, cũng vì vậy nó quyết định sự sống
của mọi sinh vật trên Trái Đất, là nguyên nhân chủ yếu tạo thành các mùa khác nhau trong một năm.
Tác dụng chủ yếu của Mặt Trời tới Trái Đất trông qua bức xạ Mặt Trời( BXMT) và bước
sóng của nó.BXMT thay đổi cả về trị số và bước sóng theo thời gian, không gian trên
Trái Đất và chịu ảnh hưởng lớn của khí quyển Trái Đất. Ở ngoài khí quyển, BXMT có
trị số rất lớn và gần như không thay đổi, được gọi là “Hằng số Mặt Trời”, kí hiệu là Io.
Trên mặt phẳng vuông góc với tia chiếu, trị số này vào khoảng 1,94 Cal/cm².ph hay 1353 W/m².
________________________________ Trang ______________________________________ 2
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
Phổ của BXMT ở ngoài lớp khí quyển gần giống phổ của “vật đen” ở nhiệt độ 5900°(Xem hình 1.2)
Hình 1.2. Phổ BXMT ngoài khí quyển Trái Đất và ở trên mặt nước biển
1 – BXMT ở ngoài khí quyển; 2 - bức xạ của vật đen ở 5900ºK; 3 - bức xạ trực tiếp trên mặt biển khi
Mặt Trời ở thiên đỉnh (vùng tô đậm là bức xạ bị hút bởi khí quyển).
Năng lượng BXMT tới mặt đất phân bố theo bước sóng như sau: 50% trong phạm vi
bước sóng nhìn thấy, 43% trong phần hồng ngoại và 7% trong phần tử ngoại.
Như vậy BXMT tổng cộng trên mặt đất có thể xác định theo công thức:
IT= Is + IĐ IT: BXMT tổng cộng; Is: BXMT trực xạ;
IĐ: BXMT khuyếch tán(tán xạ).
Mặt khác, phổ của trực xạ và tán xạ cũng thay đổi phụ thuộc tình trạng mây trong khí quyển.
________________________________ Trang ______________________________________ 3
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
Hình 1.3. BXMT xuyên qua khí quyển tới mặt đất
a - phản xạ từ mặt đất 5%
b - phản xạ từ đám mây 20%
c – khí quyển hấp thụ 25%
d – tán xạ tới mặt đất 23%
e - trực xạ tới mặt đất 27% _________________
Tổng cộng tới mặt đất: 50%
Hình 1.4. Phổ của BXMT trên mặt ngang khi góc cao của Mặt Trời 30ºC
IT – BXMT tổng cộng khi trời sáng; IS – trực xạ;
IDO – tán xạ khi trời sáng;
IDM – tán xạ khi trời nhiều mây.
Sự giảm yếu của BXMT qua lớp khí quyển phụ thuộc hai yếu tố:
________________________________ Trang ______________________________________ 4
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
♦ Thành phần của các phần tử vật chất trong khí quyển.
♦ Chiều dày của lớp khí quyển, nghĩa là chiều dài quãng đường tia Mặt Trời phải
xuyên qua khí quyển để tới mặt đất.
Hình 1.5. Chiều dài của tia mặt trời qua khí quyển phụ thuộc
góc cao của Mặt Trời
1. Chuyển động biểu kiến của Mặt Trời
Trên hình 1.6 giới thiệu mô hình bầu trời trong đó thể hiện quan hệ giữa chuyển động
thực của Trái Đất và chuyển động biểu kiến của Mặt Trời. Chúng ta để ý vị trí của bốn
ngày đặc trưng nhất trong một năm ở Bắc bán cầu trong chuyển động thực.
VI – ngày hạ chí, 21/VI III – ngày xuân phân, 21/III
XII – ngày đông chí, 22/XII IX – ngày thu phân, 23/IX.
Cũng bốn ngày đó trên mô hình bầu trời kí hiệu tương ứng là HC, ĐC, XP, TP (h.1.6,c) -
Mặt Trời ở các vị trí đối diện với các vị trí trong chuyển động thực.
________________________________ Trang ______________________________________ 5
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
Hình 1.6. Quan hệ giữa chuyển động thực của Trái Đất (TĐ) và chuyển động biểu
kiến của Mặt Trời trên bầu trời
a) chuyển động thực của Trái Đất; b) Trái Đất ngày 21/VI;
c) mô hình bầu trời biểu kiến.
Chú thích: XĐBT – Xích đạo bầu trời; XĐTĐ – Xích đạo trái đất.
________________________________ Trang ______________________________________ 6
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
Quan sát mô hình bầu trời (h.1.6,c) ta có nhận xét sau đây:
Hoàng Đạo ( tất cả vị trí của Mặt Trời trong một năm) nghiêng với XĐBT một góc
δ = 23°27’.Hai đường này gặp nhau đúng ngày xuân phân và thu phân (δ = 0) và xa
nhau nhất vào các ngày hạ chí và đông chí (δ = ±23°27’). Góc δ được gọi là góc lệch
của Mặt Trời và nó thay đổi trong một năm từ +23°27’ đến -23°27’ nghĩa là
-23°27’≤ δ ≤ 23°27’.
Từ mô hình bầu trời, ta có thể xây dựng bầu trời biểu kiến, trên đó Mặt Trời chuyển
động hàng ngày và quanh năm như sau:
♦ Bầu trời là một bán cầu mà tâm là điểm quan sát trên mặt đất. Măt phẳng đáy đi
qua điểm quan sát là mặt phẳng chân trời(MPCT). Trên hình 1.7 biểu hiện mô hình bầu trời biển kiến.
Hình 1.7. Bầu trời biểu kiến
a) trong hình không gian; b) trên hình chiếu đứng.
________________________________ Trang ______________________________________ 7
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
♦ Trục của bầu trời song song với trục quay của Trái Đất và gọi là trục thế giới, nó
chỉ cực Bắc của thế giới.
♦ Mặt Trời cũng như các hành tinh chuyển động trên bầu trời này. Quỹ đạo ngày
đêm của nó vẽ thành một vòng tròn trong mặt phẳng vuông góc với trục thế giới, phần
nằm trên MPCT tương ứng với ban ngày, phần nằm dưới MPCT – ban đêm.
Các nhận xét quan trọng:
● Trục thế giới luôn tạo với MPCT một góc đúng bằng góc vĩ độ địa lý V của điểm quan sát.
● Ngày xuân và thu phân, quỹ đạo của Mặt Trời trùng với XĐBT. Mặt trời mọc ở chính
Đông và lặn ở chính Tây.
● Ngày hạ chí, quỹ đạo Mặt Trời ở xa nhất, về phía Bắc XĐBT một góc 23°27’.
● Ngày đông chí, quỹ đạo Mặt Trời ở xa nhất về phía Nam của XĐBT với góc lệch -23°27’.
● Quỹ đạo Mặt Trời một ngày bất kỳ nằm trong giới hạn giữa ngày hạ chí và đông chí.
Ta có thể xác định dễ dàng nếu biết góc lệch δ của ngày đó(xem PL.II).
2. Biểu đồ Mặt Trời (Phương pháp phép chiếu thẳng góc)
Phương pháp trình bày dưới đây sử dụng toạ độ cực: vị trí của Mặt Trời trên bầu trời
được xác định bởi hai toạ độ góc.
♦ Góc cao, kí hiệu h0, là góc lập bởi tia mặt trời và mặt phẳng chân trời.
♦ Góc phương vị, ký hiệu A0, lập bởi hình chiếu của tia mặt trời trên MPCT với hướng Nam.
BĐMT lập theo phương pháp này được tiến hành bằng cách dựng hình chiếu thẳng góc
của các quỹ đạo Mặt Trời trên bầu trời biểu kiến xuống MPCT. Trình tự tiến hành như sau:
________________________________ Trang ______________________________________ 8
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
Hình 1.8. Xác định vị trí Mặt Trời theo toạ độ cực
Hình 1.9. Dựng toạ độ cực theo phép chiếu thẳng góc
________________________________ Trang ______________________________________ 9
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
1) Dựng hệ toạ độ góc trên biểu đồ (h.1.9) ♦Góc cao ho.
MPCT tương ứng với góc h0 =0°, chính là vòng tròn lớn của biểu đồ.
Các mặt phẳng đồng độ cao 10, 20, 30, …, 80° (song song với MPCT) có hình
chiếu thẳng góc là các vòng tròn đồng tâm tương ứng.
Thiên đỉnh (ho =90°) tương ứng là tâm biểu đồ.
♦Góc phương vị Ao.
Trên biểu đồ biểu diễn bằng các đường bán kính được chia độ đều từ Ao =0° (hướng
chính Nam) đến Ao =180° (hướng chính Bắc). Dấu (+) theo chiều kim đồng hồ,
tương ứng với thời gian buổi chiều; dấu (-) ngược chiều kim, buổi sáng.
Nhận xét: BĐMT vẽ theo phương pháp này, các vòng tròn đồng độ cao không cách đều
nhau: khoảng cách giữa các vòng tròn thưa dần từ ngoài( góc cao nhỏ) vào trong (góc cao lớn).
2) Dựng quỹ đạo Mặt Trời (QĐMT)
QĐMT dựng bằng các vẽ hình chiếu thẳng góc của chúng trên MPCT (h.1.10). Đó là
những đường elip, mà muốn vẽ chính xác phải lấy hình chiếu của nhiều điểm trên QĐMT.
3) Dựng các đường chỉ giờ
Các đường chỉ giờ trên bầu trời là những đường kinh tuyến đi qua cực Bắc và Nam của
bầu trời. Trên BĐMT, chúng là những đường elip, quy tụ về hình chiếu của cực Bắc và
Nam. Muốn dựng chính xác chúng phải dùng hình chiếu thứ ba, theo phương pháp của
hình học hoạ hình. Chú ý rằng cả vòng tròn (quỹ đạo ngày đêm) tương ứng với 24 giờ,
nghĩa là mỗi giờ tương ứng với 15°.
________________________________ Trang ______________________________________ 10
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
Hình 1.10. Vẽ BĐMT theo phép chiếu thẳng góc
(tại vĩ độ V = 25°B)
________________________________ Trang ______________________________________ 11
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
Hình 1.14. BĐMT tại các vĩ độ đặc biệt trên Trái Đất
________________________________ Trang ______________________________________ 12
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
Nhận xét chung về chuyển động biểu kiến của Mặt Trời (xem hình 1.14):
♦ Tại Xích Đạo trái đất ( V = 0), Mặt Trời qua thiên đỉnh hai lần trong một năm vào
đúng các ngày phân (cách nhau sáu tháng). Hai lần Mặt Trời ở thấp nhất trên bầu trời và các này chí.
Hoạt động của Mặt Trời như vậy gọi là “Mặt Trời dạng xích đạo”.
Ngày và đêm ở xích đao quanh năm luôn dài bằng nhau.
♦ Ở chí tuyến ( V = 23°27’), Mặt Trời chỉ đi qua thiên đỉnh đúng một lần trong suốt
cả năm, đúng vào ngày hạ chí. Mặt Trời thấp nhất vào ngày đông chí. Đây là “ Mặt Trời dạng chí tuyến”.
♦ Trong vùng nội chí tuyến của Trái Đất, Mặt Trời qua thiên đỉnh hai lần trong một
năm. Khoảng cách thời gian giữa hai lần đó thay đổi theo vĩ độ, từ sáu tháng ( ở
xích đạo), đến một hai ngày ( cận chí tuyến).
Ở phạm vi chí tuyến, Mặt Trờikhông bao giờ đạt đến thiên đỉnh và góc cao của Mặt Trời thấp dần.
♦ Tại Bắc và Nam cực khuyên ( V = 66°33’), ngày hạ chí Mặt Trời suốt ngày
không lặn dưới chân trời, ngược lại ngày đông chí Mặt Trời không nhô khỏi chân trời.
Số ngày Mặt Trời không lặn tăng lên khi tiến dần đến các cực. Tại đây có sáu tháng
ban ngày và sáu tháng ban đêm.
3. Đặc điểm hoạt động của Mặt Trời ở Việt Nam
Lãnh thổ Việt Nam kéo dài 15 vĩ độ, từ Cà Mau (V = 8°30’B) đến Đồng Văn ( 23°22’B),
nằm gọn trong vùng nội chí tuyến Bắc với đặc điểm chính là Mặt Trời đi qua thiên đỉnh hai lần trong một năm.
Tuy nhiên, do lãnh thổ kéo dài như vậy nên đặc điểm hoạt động của Mặt Trời không giống nhau.
Ở phía Nam, Mặt Trời theo dạng xích đạo, khoảng cách giữa hai lần mặt trời đi qua
thiên đỉnh cách nhau từ ba tháng ( Đà Nẵng) đến khoảng năm tháng ( Cà Mau).
Ở miền Bắc, Mặt Trời có dạng chí tuyến, hai lần qua thiên đỉnh cách nhau từ mươi ngày
( Đồng Văn) đến ba tháng (Huế).
Kết quả là tuy tổng lượng BXMT không khác nhau lắm, nhưng sự phân bố trong năm lại khác nhau nhiều.
________________________________ Trang ______________________________________ 13
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
Ở miền Bắc, BXMT, và do đó nhiệt độ không khí phân bố theo dạng chí tuyến, có một
cực đại( gần ngày hạ chí) và một cực tiểu( gần ngày đông chí), tạo ra một mùa nóng và
một mùa lạnh trong một năm.
Ở miền Nam, BXMT và nhiệt độ không khí phân bố theo dạng xích đạo với hai cực đại
(ứng với hai lần Mặt Trời đi qua thiên đỉnh) và hai lần cực tiểu( lâncận những ngày chí)
một năm. Vì vậy nhiệt độ cao đều quanh năm, tạo nên một mùa nóng kéo dài suốt năm.
1.2.2. Hoàn lưu khí quyển
1. Các loại hoàn lưu khí quyển
Có hai loại hoàn lưu khí quyển:
♦ Hoàn lưu tín phong, hay còn gọi tắt là tín phong hoặc gió mậu dịch, là thứ gió
thổi theo một hướng nhất định suốt năm. Sự thay đổi theo vĩ độ của cán cân bức xạ
trên mặt đất là nguyên nhân chủ yếu của hoàn lưu khí quyển. Mặt khác sự tự quay
của Trái Đất quanh trục của nó ( từ Tây sang Đông) cũng tạo ra quán tính làm dịch
chuyển các khối không khí: ở Bắc bán cầu bị lệch sang phải, còn ở Nam bán cầu bị lệch sang trái.
♦ Hoàn lưu gió mùa. Đó là thứ gió thổi theo mùa, đổi hướng hai lần trong một năm.
Về mùa hè, lục địa nóng hơn (khí áp thấp) đại dương (khí áp cao) nên gió từ đại
dương thổi vào lục địa, gọi là gió mùa hải dương.
Về mùa đông, ngược lại, đại dương ấm hơn lục địa, do mặt đất bức xạ nhiệt vào
không gian mạnh hơn, mất nhiệt nhanh hơn, nên có gió thổi từ lục địa ra đại dương
và gọi là gió mùa lục địa.
Như đã nói ở trên, do sự tự quay của Trái Đất làm lệch hướng gió, nên mùa đông có
gió mùa lục địa hướng Đông Bắc, mùa hè có gió mùa đại dương hướng Tây Nam.
________________________________ Trang ______________________________________ 14
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
Hình 1.15. Hoàn lưu tín phong của Trái Đất
Ngoài ra còn có thể kể ra một số loại gió đặc biệt, mang tính địa phương sau đây:
♦ Gió Phơn (Foehn). Phơn là tên một hiệu ứng nhiệt - ẩm xảy ra khi gió vượt qua
một vùng đồi núi cao (h1.16).
♦ Gió Bridơ, còn gọi là gió đất – gió biển – là gió thổi ở ven bờ đại dương, ven các
biển, các hồ lớn. Loại gió này một ngày đêm đổi hướng hai lần:
Ban ngày gió từ biển thổi vào đất liền;
Ban đêm gió từ đất liền thổi ra biển.
Hình 1.16. Hiệu ứng Phơn(Foehn)
♦ Gió núi – thung lũng. Trên núi cao, ban ngày mặt đất nhận được một lượng
BXMT lớn hơn so với thung lũng, nhưng ban đêm nhiệt độ lại giảm nhanh do sự bức
________________________________ Trang ______________________________________ 15
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
xạ nhiệt ngược xảy ra mạnh hơn. Vì vậy ban ngày có gió thung lũng, thổi từ thung
lũng lên núi, ban đêm có gió núi lạnh thổi từ trên núi xuống thung lũng.
2. Gió mùa ở Việt Nam
Khu vực được mệnh danh là “Châu Á gió mùa” có ba hệ thống gió mùa, khống chế ba
khu vực lãnh thổ khác nhau.
♦ Hệ thống Đông - Bắc Á (gồm vùng Viễn Đông nước Nga, Nhật Bản và Triều Tiên)
có gió mùa đông là không khí cực đới từ rìa phía đông của áp cao Xibia thổi theo
hướng Tây Bắc về phía biển Nhật Bản. Gió mùa hạ, có hướng đối lập, là không khí
nhiệt đới từ dìa phía Tây của cao áp Thái Bình Dương.
♦ Hệ thống Nam Á, khống chế khu vực Ấn Độ, Malaixia, Mianma, Thái Lan. Gió
mùa đông chi phối bởi trung tân áp cao Tuaketxtan là không khí lục địa ôn đới. Gió
mùa hạ là tín phong bán cầu Nam vượt Xích Đạo lên.
♦ Hệ thống Đông Nam Á ảnh hưởng chủ yếu tới Philippin, Malaixia và vùng nội chí
tuyến Tây Thái Bình Dương. Gió mùa đông là tín phong bán cầu Bắc thổi về Xích
Đạo. gió mùa hạ có nguồn gốc từ Nam Thái Bình Dương, ngược hướng.
● Không khí cực đới lục địa
Nguồn gốc của không khí này là vùng lục địa Xibia rộng hàng trăm vạn kilomet vuông,
suốt nửa năm mùa đông phủ đầy băng tuyết giá lạnh có nhiệt độ khoảng vài chục độ âm,
tạo thành một khu vực áp cao rộng lớn. Từ đây không khí cực đới tràn về phía Nam
thẳng qua lục địa Trung Quốc (biến tính thành khô) hay vòng qua biển Nhật Bản, Hoàng
Hải, và biển Đông (biến tính ẩm).
♦ Không khí cực đới lục địa biến tính khô là không khí lạnh và ít ẩm ướt nhất thổi
vào nước ta và có ảnh hưởng đến phần lãnh thổ phía Bắc (khoảng 16 – 18°B trở lên):
giữa mùa nhiệt độ có thể thấp tới 0 - 5°C và độ ẩm 70 – 75% ở phía Bắc. Không khí
lục địa biến tính khô thịnh hành vào đầu mùa đông và tạo ra thời tiệt lạnh khô hanh
rất đặc sắc ở đồng bằng Bắc Bộ.
♦ Không khí cực đới lục địa biến tính ẩm xuất hiện từ khoảng tháng một đến cuối
mùa đông do trung tâm áp cao đã dịch sang phía Đông, đường đi của không khí
xuống phương Nam phải vòng qua biển nên mang theo nhiều hơi ẩm khi vào Bắc Bộ
( giữa mùa đông nhiệt độ chừng 10 -12°C, độ ẩm 90 – 95%). Không khí cực đới lục
địa biến tính ẩm chi phối một kiểu thời tiết lạnh, ẩm nhiều mây và có mưa phùn.
● Không khí nhiệt đới biển Đông
Nguồn gốc vốn là do không khí cực đới Xibia nhưng bị biến tính về căn bản do nằm lâu
trên biển ven bờ Trung Quốc: nhiệt độ cao hơn và độ ẩm lớn ( nhiệt độ 15 - 20°C, độ ẩm 85 – 90%).
________________________________ Trang ______________________________________ 16
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
● Không khí nhiệt đới biển bắc Ấn Độ Dương
Là không khí bắt ngưồn từ vùng biển vĩ độ thấp nên bản chất nóng và ẩm (nhiệt độ
khoảng 25 - 27°C, độ ẩm 80 – 85%), thường xuất hiện vào đầu mùa hạ, tháng V,VI. Đặc
biệt khi xâm nhập vào Trung Bộ và Bắc Bộ nước ta, qua dãy Trường Sơn, bị biến tính
“Phơn”, sau khi tạo nên những cơn mưa xối xả ở sườn núi đón gió, trở thành rất khô và
nóng, đặc trưng của thời tiết “gió Tây” ở Tây Bắc và ven biển Trung Bộ, đôi khi lan tới toàn thể Bắc Bộ.
Ở miền Nam không khí nhiệt đới biển bắc Ấn Độ Dương khi tràn vào đát liền không bị
biến tính nên vẫn giữ nguyên tính chất nóng và ẩm(nhiệt độ 27 - 30°C, độ ẩm 80 –
85%). Đó là gió chính mùa hạ thổi theo hướng Tây – Nam và Tây của miền khí hậu phía Nam.
● Không khí xích đạo
Bắt nguồn từ Nam Thái Bình Dương, là không khí nóng ẩm(nhưng mát và ẩm hơn
không khí biển bắc Ấn Độ Dương) tạo thành gió mùa hướng Nam thịnh hành vào giữa
và cuối mùa hạ. Ở miền Nam, thể hiện ảnh hưởng vào cuối mùa hạ, thường đi cùng với
nhiễu động thời tiết nên thường kèm theo thời tiết xấu, nhiều mây, có mưa vừa và lớn.
● Không khí nhiệt đới biển Thái Bình Dương
Là không khí vốn đã nằm lâu trên vùng biển ấm nên nóng và ẩm (nhiệt độ 27 -29°C, độ
ẩm 85 – 85% ở miền Nam). Nó ảnh hưởng trong suốt mùa hạ, nhưng có tỷ trọng tần suất
nhỏ hơn không khí nhiệt đới bắc Ấn Độ Dương và không khí xích đạo. Thường đem lại
thời tiết quang tạnh, trong sáng, ổn định.
Kết luận: Như vậy, tuy nước ta nằm gọn trong vùng nội chí tuyến, có BXMT rất lớn,
nhưng do bị chi phối bởi các khối gió khác nhau nên thời tiết nhiều khi thay đổi rất thất
thường và đặc biệt, không giống với quan niệm thông thường về khí hậu nhiệt đới thuần
tuý của những vùng nội chí tuyến.
3. Hướng, vận tốc và tần suất gió
Trong các bài toán khí hậu, gió được đánh giá theo ba đặc điểm cơ bản sau đây:
1) Hướng gió – có thể chia thành tám hướng hoặc 16 hướng trên cơ sở bốn hướng chính là Đông, Tây, Nam, Bắc.
2)Vận tốc gió, đo bằng m/s hoặc km/h. Trong thực tế người ta thường chia thành các cấp
gió từ cấp 0 đến cấp 12 (bảng 1.3).
________________________________ Trang ______________________________________ 17
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
Bảng 1.2.Các cấp gió Cấp gió Hiện tượng Vận tốc km/h 0
Lặng gió, các vật trên mặt đất đều yên tĩnh 1 1
Gió rất nhẹ, khói bốc lên bị lay động 1 – 5 2
Gió nhẹ, lá cây xào xạc 6 – 11 3
Gió nhẹ, lá cây và cành cây nhỏ hơi lay động 12 – 19 4
Gió vừa, cành cây con bị lay động 20 – 28 5
Gió khá mạnh, cây nhỏ đu đưa, mặt hồ ao gợn sóng 29 – 38 6
Gió mạnh, cành cây lớn lung lay 39 – 49 7
Gió khá lớn, cây to rung chuyển 50 – 61 8
Gió lớn, cành cây nhỏ bị bẻ gãy, đi ngược gió khó khăn 62 – 74 9
Gió rất lớn, làm hư hại nhà cửa 75 – 88 10
Gió bão, làm bật rễ cây, phá đổ nhà 89 – 102 11
Gió bão to, sức phá hoại mạnh 103 – 105 12 trở lên
Gió bão rất to, sức phá hoại rất mạnh Trên 105
4) Tần suất gió, là số lần (theo %) xuất hiện gió mỗi hướng trong tổng số lần quan trắc.
Người ta thường biểu diễn các đặc trưng của gió dưới dạng các hoa gió. Hoa gió có thể
được vẽ cho mùa nóng, mùa lạnh hoặc trung bình cả năm. Cách biểu diễn hoa gió được thể hiện trên hình 1.17.
________________________________ Trang ______________________________________ 18
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________
Hình 1.17. Ba cách biểu diễn hoa gió
a) tia chỉ hướng và tần suất, đuôi chỉ vận tốc
b) tia chỉ hướng và tần suất, độ dày tia chỉ vận tốc c) hoa gió với 16 hướng
♦ Chữ số trong vòng tròn giữa là tần suất lặng gió (%).
♦ Độ dài mỗi tia là tần suất xuất hiện gió theo hướng biểu diễn (%) so với tổng số
lần quan trắc có gió (có thể lấy 1mm =2% hay 2mm=1%).
♦ Số đuôi chỉ vận tốc gió trung bình theo mỗi hướng ( 1 đuôi = 1 m/s). Vận tốc gió
có thể được ghi bằng chữ số ở cuối mỗi tia hoặc bằng độ dày của các tia.
________________________________ Trang ______________________________________ 19
Tập bài giảng VẬT LÝ KIẾN TRÚC
_______________________________________________________________________________ 1.2.3. Địa hình 1. Núi
Dưới đây chỉ kể đến những núo, đèo lớn ảnh hưởng đến khí hậu nước ta.
Dãy Hoàng Liên Sơn với những đỉnh cao nhất nước ta, chạy theo hướng Tây Bắc –
Đông Nam, là bức tường thành ngăn gió (cả gió mùa Đông Bắc và gió mùa Tây Nam)
tạo thành một ranh giới khí hậu giữa phía Tây – Tây Bắc và phía Đông của Bắc Bộ.
Dãy Trường Sơn, hướng Tây Bắc – Đông Nam kéo dài tới tận mũi Dinh, phía Nam
chuyển hướngthành thành Đông Bắc – Tây Nam, mở rộng thành cao nguyên Trung Bộ.
Trường Sơn một mặt tạo thành vùng khí hậu phía Đông với đặc điểm gió Tây khô nóng
do hiệu ứng Phơn, mặt khác trở thành một ranh giới khí hậu giữa dải đồng bằng ven biển và Tây Nguyên.
Các dãy núi cánh cung quy tụ ở Tam Đảo, toả ra như những nan quạt về phía Bắc và
Đông Bắc Bắc Bộ, tạo thành những hành lang đưa gió mùa cực đới vào đồng bằng Bắc Bộ.
Dãy Bạch Mã chạy từ dãy Trường Sơn ra biển Đông cao trung bình 800 – 1000m (đỉnh
cao nhất 1440m), có đèo hải Vân(cao 504m) chạy qua như một ranh giới tự nhiên, làm
giảm yếu rõ rệt ảnh hưởng của gió mùa cực đới đến vùng lãnh thổ phía Nam. 2. Biển
Bờ biển nước ta có chiều dài khoảng 3260km với Vịnh Bắc Bộ rộngvà sâu, có tác dụng
như một hệ thống điều hoà nhiệt - ẩm. Mùa đông vịnh làm tăng thêm tính ẩm ướt của
gió mùa Đông Bắc, mùa hạ có tác dụng uốn gió thành Đông Nam, làm dịu hiệu quả khô nóng vào Bắc Bộ.
Ở phía Nam, biển cũng có tác dụng điều hoà, làm giảm những cực đại nhiệt độ mà đáng
lý ra có thể có ở vùng gần Xích Đạo. Mặt khác, nước ta với các bờ biển lớn bao bọc một
lãnh thổ hẹp và dài với những nét khí hậu đặc trưng ấm áp, ẩm ướt, có gió mát thổi hành ngày(gió bridơ).
1.3. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU VIỆT NAM VÀ PHÂN VÙNG KHÍ HẬU XÂY DỰNG
1. Đặc điểm khí hậu Việt Nam
Nhìn chung trên toàn lãnh thổ, khí hậu Việt Nam thuộc loại khí hậu nhiệt đới ẩm và chịu
tác động của gió mùa. Nhưng so sánh với các vùng nhiệt đới khác thì khí hậu nước ta có
một nền nhiệt độ thấp hơn và trình độ mưa - ẩm cao hơn.
Do lãnh thổ kéo dài tới 15 vĩ tuyến và một địa hình có tới ¾ lãnh thổ là núi, khí hậu Việt
Nam có thể chia thành hai miền với nhiều điểm khác nhau rõ rệt, lấy đèo Hải Vân (vĩ độ 16°B) làm ranh giới.
________________________________ Trang ______________________________________ 20