Bài giảng Khí tượng nông nghiệp - Bài 6: Áp suất khí quyển và gió - Nguyễn Thị Bích Yên

Nguyễn Thị Bích Yên HUA 
1 
Áp suất khí quyển và gió 
1. Áp suất khí quyển 
1.1. Khái niệm 
1.2. Sự thay đổi của áp suất khí quyển theo độ cao 
1.3. Phân bố áp suất khí quyển trên mặt đất 
1.4. Diễn biến của áp suất khí quyển 
2. Gió 
2.1. Nguyên nhân hình thành gió 
2.2. Các lực sinh ra và ảnh hưởng đến gió 
2.3. Các đặc trưng của gió 
2.4. Các loại gió (các loại hoàn lưu khí quyển) 
1.1. Khái niệm 
Áp suất khí quyển là lực tác động lên một đơn vị diện tích bề mặt gây 
ra bởi trọng lượng của cột không khí trên bề mặt đó. Hay nói cách 
khác, áp suất khí quyển là trọng lượng của cột không khí có tiết diện là 
1cm2, có độ cao tính từ mặt quan trắc tời giới hạn trên của khí quyển 
1.1. Khái niệm (tiếp) 
• Áp suất khí 
quyển tiêu 
chuẩn (0oC, vĩ 
độ 45, mực 
nước biển) 
tương ứng với 
1 atm 
1 atm = 760,0 mmHg 
1 atm = 101,325 kPa 
1 atm = 1013,25 mb 
1.2. Sự thay đổi của áp suất với độ cao 
• Áp suất khí 
quyển giảm 
dần theo độ 
cao 
1.2. Sự thay đổi của áp suất với độ cao 
(tiếp) 
• Hầu hết các 
phần tử không 
khí tập trung ở 
lớp khí quyển 
sát mặt đất. Do 
vậy, áp suất 
giảm nhanh hơn 
ở lớp khí quyển 
sát mặt đất và 
chậm hơn ở lớp 
khí quyển trên 
cao 
1.2. Sự thay đổi của áp suất với độ 
cao (tiếp) 
• Sự biến thiên của áp suất khí quyển theo 
độ cao có thể được tính theo công thức: 
 dP/dz = -. g 
Trong đó: 
 dP/dz chỉ mức độ chênh lệch của khí áp khi tăng 
theo độ cao 
  là mật độ không khí 
 g là gia tốc trọng trường 
 dấu âm biểu thị áp suất giảm theo độ cao 
 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/
Nguyễn Thị Bích Yên HUA 
2 
1.2. Sự thay đổi của áp suất với độ 
cao (tiếp) 
• Công thức tính áp suất khí quyển ở một 
độ cao xác định 
).(
.
0
0
*
ZZ
TR
g
ePP


Trong đó: 
 P là áp suất khí quyển tại độ cao z 
 P0 là áp suất tại mực nước biển (độ cao z0) 
 T là nhiệt độ không khí trung bình giữa mực biển và 
độ cao z 
1.3. Phân bố áp suất khí quyển 
trên mặt đất 
• Đường đẳng áp 
(isobar): 
– Là đường nối 
các điểm có 
cùng trị số áp 
suất 
– Sử dụng trị số áp 
suất ở mực 
nước biển với 
đơn vị millibars 
(tránh ảnh 
hưởng của độ 
cao) 
Cách quy đổi áp suất khí quyển từ độ cao 
Z về mực nước biển 
Phân bố áp suất khí quyển trên mặt đất 
Bản đồ 
đường 
đẳng áp 
Trung tâm khí áp thấp 
(Xoáy thuận) 
Trung tâm khí áp cao 
(xoáy nghịch) Vùng Yên 
 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/
Nguyễn Thị Bích Yên HUA 
3 
Lưỡi (Ridge) Rãnh (Trough) 
Quan hệ giữa áp suất khí quyển trên mặt 
đất và nhiệt độ 
• Nhiệt độ 
không khí 
quyết định độ 
cao của cột 
khí quyển 
• Khí áp trên 
mặt đất nơi 
có nhiệt độ 
thấp sẽ cao 
hơn nơi có 
nhiệt độ cao 
và ngược lại 
đối với khí áp 
của các lớp 
khí quyển 
trên cao 
1.4. Diễn biến áp suất khí quyển 
• Diễn biến hàng ngày 
– Diễn biến hàng ngày của khí quyển là diễn biến kép. Cực đại của 
áp suất xảy ra vào 10 giờ và 22 giờ và cực tiểu xuất hiện vào lúc 
4 giờ và 16 giờ. Diễn biến này thể hiện rõ nhất ở các vĩ độ nhiệt 
đới. 
– Biên độ dao động áp suất hàng ngày đạt tới 3-4mb. Đôi khi đạt tới 
10-15mb khi thời tiết thay đổi đột ngột. Biên độ dao động hàng 
ngày của áp suất giảm dần khi vĩ độ tăng, ở vĩ độ 60o biên độ dao 
động chỉ vào khoảng 0,3mb. 
• Diễn biến hàng năm 
– Trên lục địa, cực đại áp suất quan sát thấy vào mùa đông, còn 
cực tiểu vào mùa hè. Diễn biến này càng rõ rệt hơn khi vĩ độ càng 
tăng. 
– Trên đại dương và vùng duyên hải, cực đại quan sát thấy vào 
mùa hè, còn cực tiểu vào mùa đông hoặc cuối thu. 
– Biên độ dao động hàng năm của áp suất trên lục địa đôi khi đạt 
tới 20mb còn trên đại dương thì nhỏ hơn. 
Áp suất khí quyển và gió 
1. Áp suất khí quyển 
1.1. Khái niệm 
1.2. Sự thay đổi của áp suất khí quyển theo độ cao 
1.3. Phân bố áp suất khí quyển trên mặt đất 
1.4. Diễn biến của áp suất khí quyển 
2. Gió 
2.1. Nguyên nhân hình thành gió 
2.2. Các lực sinh ra và ảnh hưởng đến gió 
2.3. Các đặc trưng của gió 
2.4. Các loại gió (các loại hoàn lưu khí quyển) 
2. 1. Nguyên nhân hình thành ra 
gió 
• Là sự di chuyển của không khí tương đối 
với mặt đất theo phương nằm ngang 
• Nguyên nhân gây ra gió: do sự chênh lệch 
nhiệt độ trên bề mặt trái đất 
– Theo vĩ độ địa lý (độ cao mặt trời) 
– Tính chất mặt đệm 
 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/
Nguyễn Thị Bích Yên HUA 
4 
Sự chênh lệch về nhiệt độ không khí 
đã gây ra sự chênh lệch về áp suất khí 
quyển theo độ cao 
2.2. Các lực sinh ra và ảnh hưởng đến 
gió 
• Lực phát động gradient khí áp (Pressure 
Gradient Force - PGF) 
– Gradient khí áp nằm ngang là độ giảm của áp suất 
trên một đơn vị khoảng cách theo phương thẳng góc 
với đường đẳng áp về phía giảm của áp suất (P/n) 
– Lực phát động gradient khí áp là lực tạo ra gió, lực 
này xuất hiện khi có sự chênh lệch khí áp theo chiều 
nằm ngang để đẩy không khí chuyển động từ nơi áp 
cao đến nơi có áp thấp, hướng chuyển động trùng 
với hướng của gradient khí áp nằm ngang 
Lực Coriolis 
Lực Coriolis 
• Là lực làm lệch hướng chuyển động của các 
phần tử không khí do sự tự quay của trục trái 
đất 
• Phần tử chuyển động lệch về phía tay phải ở 
BBC và tay trái ở NBC 
 CF = 2..v. sin 
Trong đó: 
 - tốc độ quay của trái đất (15o/giờ) 
 v- tốc độ của phân tử chuyển động 
 - vĩ độ địa lý 
Gió địa chuyển (Geostrophic wind) 
(Hướng gió do sự cân bằng giữa lực Coriolis và PGF) 
• Khi các đường 
đẳng áp là những 
đường thẳng song 
song 
• Lực Coriolis cân 
bằng với PGF 
(không có lực khác 
tham gia) 
• Hướng gió thổi 
song song với 
đường đẳng áp 
• Rất ít xảy ra trong 
tự nhiên 
• Có thể tìm thấy ở 
giới hạn trên của 
tầng đối lưu 
 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/
Nguyễn Thị Bích Yên HUA 
5 
Gió Gradient 
• Đường đẳng áp là 
những đường cong 
• Hướng gió vẫn song 
song với đường đẳng 
áp 
• Nhưng vận tốc gió 
thay đổi so với gió địa 
chuyển 
• Do có một lực khác 
tham gia – lực ly tâm 
(Centrifugal Force) 
• Thường tìm thấy ở 
lớp khí quyển trên 
cao hoặc trên mặt 
biển 
Gió ở lớp khí quyển gần mặt đất 
• Bị tác động bởi 
lực ma sát 
(Friction force) 
• Lực này làm 
thay đổi cả 
hướng chuyển 
động và giảm 
vận tốc gió 
• Mức độ ảnh 
hưởng phụ 
thuộc vào điều 
kiện địa hình 
(đồi núi hay mặt 
biển) 
2.3. Các đặc trưng của gió 
(Hướng gió và tốc độ) 
• Hướng của khối không khí chuyển tới được gọi 
là hướng gió 
– Hoa gió (thông dụng nhất) 
– Theo độ 
– Theo địa danh 
• Gió Lào 
• Gió đất, gió biển 
• Gió núi, gió thung lũng 
Ký hiệu Hướng gió Độ Hoa gió (Wind rose) 
N Bắc 0° 
NNE Bắc Đông Bắc 22.5° 
NE Đông Bắc 45° 
ENE Đông Đông Bắc 67.5° 
E Đông 90° 
ESE Đông Đông Nam 112.5° 
SE Đông Nam 135° 
SSE Nam Đông Nam 157.5° 
S Nam 180° 
SSW Nam Tây Nam 202.5° 
SW Tây Nam 225° 
WSW Tây Tây Nam 247.5° 
W Tây 270° 
WNW Tây Tây Bắc 292.5° 
NW Tây Bắc 315° 
NNW Bắc Tây Bắc 337.5° 
Knots Bft. m/s km/h Tên cấp gió Dấu hiệu nhận biết 
1 0 0 - 0,2 1 Lặng gió Khói lên thẳng 
1-3 1 0,3-1,5 1-5 Gần lặng gió Khói hơi bị lay động 
4-6 2 1,6-3,3 6-11 Gió rất nhẹ Cây rung nhẹ, lá xào xạc 
7-10 3 3,4-5,4 12-19 Gió khá nhẹ Cành cây rung, cờ bay nhẹ 
11-15 4 5,5-7,9 20-28 Gió nhẹ Bụi và giấy bị thổi bay 
16-21 5 8,0-10,7 29-38 Gió vừa (Fresh Breeze) Cây nhỏ đu đưa 
22-27 6 10,8-13,8 39-49 Gió hơi mạnh Mặt ao, hồ gợn sóng 
28-33 7 13,9-17,1 50-61 Gió khá mạnh Dây điện kêu vu vu 
34-40 8 17,2-20,7 62-74 Gió mạnh (Gale) Người không đi ngược chiều được 
41-47 9 20,8-24,4 75-88 Gió rất mạnh Mái ngói nhà cấp 4 bị lật 
48-55 10 24,5-28,4 89-102 Gió bão (Storm) Rễ cây to bật lên 
56-63 11 28,5-32,6 103-117 Gió bão lớn Sức phá mạnh, hư hại nhà kiên cố 
64-71 12 32,7-36,9 118-133 Gió bão dữ (Hurricane) Đại cuồng phong 
Bảng quy đổi tốc độ gió theo Knots, Beaufort, m/s và km/h 
2.4. Các loại gió 
• Gió hành tinh (Global wind) 
• Gió mùa (Monsoon) 
• Gió địa phương (Local wind) 
– Gió đất, biển (Breeze) 
– Gió núi, thung lũng 
– Gió foehn 
 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/
Nguyễn Thị Bích Yên HUA 
6 
Đới lặng 
gió xích 
đạo 
Gió hành tinh (Global 
wind – General circulation Gió mùa (monsoon) 
• Hướng gió thay đổi theo mùa 
• Nguyên nhân là do sự chênh lệch về nhiệt 
độ trên lục địa và đại dương 
• Mùa hè: gió thổi từ biển vào lục địa 
• Mùa đông: gió thổi từ lục địa ra biển 
Sự xê dịch các vành đai khí áp theo mùa 
Tháng 1 
Sự xê dịch các vành đai khí áp theo mùa 
Tháng 7 
Gió biển và gió đất 
• Thường gặp ở những vùng ven biển, ven sông 
lớn 
• Nguyên nhân là do sự chênh lệch nhiệt độ giữa 
biển và đất liền 
• Ban ngày gió thổi từ biển vào đất liền, gọi là gió 
biển 
• Ban đêm gió thổi từ đất liền ra biển, gọi là gió 
đất 
• Thường xuất hiện vào những ngày trời quang 
mây, trong vùng áp cao vào mùa hè 
Sự hình thành gió biển 
Lượng không khí được gia tăng ở bề 
mặt bốc lên thay thế cho lượng 
không khí thổi đi ở lớp khí quyển 
trên cao 
Không khí được thổi tới ở lớp khí 
quyển trên cao chìm xuống thay thế 
không khí thổi đi trên mặt đất 
Đất (nóng) Nước (lạnh) 
 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/
Nguyễn Thị Bích Yên HUA 
7 
Đất (lạnh) Nước (ấm) 
Lượng không khí được gia tăng ở bề 
mặt bốc lên thay thế cho lượng không 
khí thổi đi ở lớp khí quyển trên cao 
Không khí được thổi tới ở lớp khí 
quyển trên cao chìm xuống thay thế 
không khí thổi đi trên mặt đất 
Sự hình thành gió đất 
Các yếu tố ảnh hưởng 
• Thời gian trong ngày? 
• Điều kiện thời tiết? 
– Mây 
– Khí áp 
Gió núi và gió thung lũng 
• Thay đổi hướng theo nhịp điệu ngày đêm 
• Ban ngày gió thổi từ thung lũng theo sườn 
núi đi lên, gọi là gió thung lũng 
• Ban đêm gió thổi từ sườn núi xuống thung 
lũng, gọi là gió núi 
• Xuất hiện vào những ngày thời tiết đẹp 
Gió thung lũng 
Gió núi 
Gió foehn 
Nếu độ điểm 
sương tại chân 
núi bên sườn đón 
gió là 5 oC nhiệt 
độ và điểm sương 
tại chân núi bên 
sườn khuất gió 
giảm đi còn bao 
nhiêu? 
Đ
ộ
 c
a
o
 s
o
 v
ớ
i 
m
ự
c
 n
ư
ớ
c
 b
iể
n
(k
m
) 
 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/