- Trang Chủ
- Địa Lý
- Bài giảng Cơ sở khoa học của biến đổi khí hậu (Đại cương về BĐKH) – Phần II: Bài 4 – ĐH KHTN Hà Nội
Xem mẫu
- VNU HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE
REGIONAL CLIMATE MODELING AND CLIMATE CHANGE
CƠ SỞ KHOA HỌC
CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
(Đại cương về BĐKH)
Phần II
-----------------------------------------------------------
Phan Van Tan
phanvantan@hus.edu.vn
- B04: Bề mặt đất, Đại dương và khí hậu
Bài 1: Các thành phần của hệ thống khí hậu
Bài 2: Sự truyền bức xạ và khí hậu
Bài 3: Hoàn lưu khí quyển và khí hậu
Bài 4: Bề mặt đất, Đại dương và khí hậu
Bài 5: Lịch sử và sự tiến triển của khí hậu Trái đất
Bài 6: Khái niệm về Biến đổi khí hậu
Bài 7: Tác động bức xạ và BĐKH
Bài 8: Biến đổi trong các thành phần của hệ thống khí hậu
Bài 9: Biến đổi của các hiện tượng cực đoan
Bài 10: Giới thiệu về khí hậu Việt Nam
Bài 11: Biến đổi khí hậu ở Việt Nam
Bài 12: Mô hình hóa khí hậu
Bài 13: Dự tính khí hậu
Bài 14: Xây dựng kịch bản BĐKH
Bài 15: Tác động của BĐKH và tính dễ bị tổn thương do BĐKH
- Vai trò của bề mặt đất và khí hậu
| Lớp bề mặt đất:
{ Là một lớp mỏng phía trên: Vài mét trên cùng
{ Lớp phủ bề mặt: Thực vật, băng tuyết, tính chất đất
| Các dòng trao đổi bề mặt đất – khí quyển
{ Năng lượng, khối lượng, nước
{ Phụ thuộc cấu trúc lớp bề mặt và điều kiện khí quyển
| Ảnh hưởng đối với khí hậu
{ Biến đổi sử dụng đất: Thay đổi độ gồ ghề, albedo, nước trong
đất,…
| Biến đổi đất sử dụng và biến đổi khí hậu
- Deep water: high wind, high altitude 10–20 12
BARE SURFACES
Albedo bề mặt Moist dark soil, high humus
Moist gray soil
5–15
10–20
10
15
Dry soil, desert 20–35 30
Wet sand 20–30 25
102 4. THE ENERGY BALANCE OF THE SURFACE 102 4. THE ENERGY BALANCE OF THE SURFACE
Dry light sand 30–40 35
TABLE 4.2 Albedos for Various Surfaces in Percent 4.2 Albedos for Various Surfaces in Percent
TABLEpavement
Asphalt 5–10 7
Surface type Range Typical value Concrete pavement
Surface type 15–35
Range 20
Typical value
WATER WATER
VEGETATION
Deep water: low wind, low altitude 5–10 7 Deepgreen
Short water:vegetation
low wind, low altitude 5–10
10–20 717
Deep water: high wind, high altitude 10–20 12 Deep
Dry water: high wind, high altitude
vegetation 10–20
20–30 12
25
BARE SURFACES
BARE SURFACES Coniferous forest 10–15 12
Moist darkforest
Deciduous soil, high humus 5–15
15–25 10
17
Moist dark soil, high humus 5–15 10
Moist gray
SNOW ANDsoil
ICE 10–20 15
Moist gray soil 10–20 15
Dry soil, desert 20–35 30
Dry soil, desert 20–35 30 Forest with surface snow cover 20–35 25
Wet sand 20–30 25
Wet sand 20–30 25 Sea ice, no snow cover 25–40 30
Dry light sand 30–40 35
Dry light sand 30–40 35 Old, melting snow 35–65 50
Asphalt pavement 5–10 7
Asphalt pavement 5–10 7 Dry, cold snow 60–75 70
Concrete pavement 15–35 20
Concrete pavement 15–35 20 Fresh, dry snow 70–90 80
VEGETATION
VEGETATION
Short green vegetation 10–20 17
Short green vegetation 10–20 17
isDry vegetationin all directions. Under a cloud,
scattered 20–30the photons 25 that reach t
The surface albedo varies
Dry vegetation 20–30 widely 25
depending on the surface type and condition,
surface
Coniferouscome
forestfrom all possible directions with
10–15 about equal 12 probability,
ranging
Coniferous forest from values as low
10–15as 5% for
12 oceans under light winds to as much as 90%
that beneath
Deciduous forest
sky
a sufficiently thick cloud it is impossible
15–25 to tell
17 where in t
the sun is located. Therefore, the surface albedo under overcast skies
Deciduous forest
SNOW AND ICE
15–25
for fresh, dry snow
17 SNOW AND ICE
insensitive to solar zenith angle. The amount of solar energy that reach
Forest
the with surface
surface undersnow cover skies is sensitive20–35
overcast to solar zenith25 angle, howev
Forest with surface snow cover 20–35 25 since clouds are
Sea ice, no snow coververy effective reflectors of solar
25–40 radiation and
30 their albe
isOld,
somewhat
melting snow
sensitive to solar zenith angle35–65(Fig. 3.13). 50
Sea ice, no snow cover 25–40 30
The reflectivities of various surfaces depend on the frequency of rad
Dry, cold snow
Old, melting snow 35–65 50 tion (Fig. 4.5). Clouds and snow are most60–75 70
reflective for visible radiatio
- Albedo bề mặt
4.4 RADIATIVE HEATING OF THE SURFACE 103
104 4. THE ENERGY BALANCE OF THE SURFACE
FIGURE 4.3 NASA Natural Color Satellite Image of Southwestern Alaska on January 15,
2012. Fresh snow on land is very bright, while sea ice with tendrils in Bristol Bay is slightly
darker. The ocean is very dark, except where clouds obscure the dark surface. Image courtesy
MODIS Rapid Response Team at NASA GSFC.
The most common surface is that of water, and
and become less reflective at near-infrared wavelengths, where substan-
its albedo depends on solar zenith angle,
tial absorption by water occurs. Green plants have a very low albedo for
photosynthetically active radiation, where chlorophyll absorbs radiation
cloudiness, wind speed, and impurities in the
efficiently. Radiation in the wavelength band from about 0.4–0.7 !m
is effective for photosynthesis and growing plants absorb more than 90%
water.
of it. At about 0.7 !m the albedo of green plants increases sharply, so their FIGURE 4.4 Surface albedo of Earth for annual mean, January and July. Gray areas
albedo for near-infrared radiation can be as high as 50%. Since nearly half indicate missing data. Data from NASA CERES surface albedo product.
- Albedo bề mặt
Surface albedo vs Earth system albedo
(Donohoe Aaron and David S Battisti, 2011: Atmospheric and Surface Contributions to
Planetary Albedo. J. Clim., Vol.24,4402-4418. DOI:10.1175/2011jcli3946.1)
- Albedo bề mặt
104 Surface albedo vs Earth system albedo
4. THE ENERGY BALANCE OF THE SURFACE 2.8 THE ENERGY BALANCE AT THE TOP OF THE ATMOSPHERE 41
Surface
Albedo
Planetary
Albedo
- Albedo bề mặt
| Albedo and climate
{ Surface albedo:
| Snow and ice covers: Seasonal variation
| Land vs sea covers: Land use change, urbanization
{ Cloud effects
| Ice-Abledo feedback:
Increase Melt Surface Increase Solar
Temperature Ice Absorption
Ice-Albedo
Feedback Loop
- Albedo bề mặt
| Albedo and climate: Cloud effects
Increase cloud cover
Increase Albedo Increase GHG effect
Cooling Warming
Total effect: Basically Cooling
- Albedo bề mặt
| Land Use effects
Forest Desert
Low albedo Moist surface High albedo Dry surface
Cool More Hot Cloud
surface clouds surface free
Low OLR High OLR
Warming Cooling
- Ảnh hưởng của lớp phủ thực vật
| Albedo
| Bức xạ sóng dài
| Thoát hơi nước
| Độ ẩm đất
| Giáng thuỷ
| Bốc hơi
| Dòng chảy mặt
- Vai trò của đại dương
| Là nguồn cung cấp hơi nước và nhiệt cho khí quyển
| Là “cái nồi hơi” điều khiển chu trình nước toàn cầu
| Tạo ra quán tính nhiệt lớn cho khí quyển trên qui mô
thời gian từ hàng tuần đến hàng thế kỷ
| Khả năng tích lũy nhiệt lớn làm giảm biên độ biến trình
năm của nhiệt độ bề mặt
| Góp phần vận chuyển năng lượng từ xích đạo về hai cực
| Làm giảm sự bất đồng nhất trong phân bố năng lượng
trên Trái đất
| Tác động tới khí hậu thông qua các quá trình hóa học và
sinh học
- Vai trò của đại dương
- Vai trò của đại dương
Các dòng chảy mặt
trong đại dương
Hoàn lưu nhiệt muối đại
dương
nguon tai.lieu . vn
