- Trang Chủ
- Địa Lý
- Thời tiết và khí hậu - Phần 7 Các chuyên đề và phụ lục - Chương 17
Xem mẫu
- PhÇn 7 - C¸c chuyªn ®Ò v phô lôc
Ch ¬ng 17
quang häc khÝ quyÓn
H·y t ëng t îng b¹n ®ang l¸i xe trªn mét xa lé cao tèc th¼ng, hai l n ® êng
trong chiÒu hÌ nãng d íi ¸nh n¾ng MÆt Trêi. ChiÕc xe h¬i ë phÝa tr íc ch¹y h¬i bÞ
chËm khiÕn b¹n liÕc sang l n ® êng ng îc chiÒu v b¹n quyÕt ®Þnh cã thÓ v ît mét
c¸ch an to n. Nh ng ®óng lóc b¹n võa l¸ng sang l n ® êng ng îc chiÒu th× mét xe
kh¸c xuÊt hiÖn, cã vÎ nh kh«ng biÕt tõ ®©u m ra. MÆc dï b¹n rÊt ng¹c nhiªn bëi
sù xuÊt hiÖn bÊt ngê cña chiÕc xe kh¸c, b¹n cã ®ñ thêi gian ®Ó t¹t trë l¹i l n ® êng
cña m×nh – ch¾c l b¹n cã h¬i bùc m×nh mét chót, nh ng dï sao th× còng ch a cã g×
tåi tÖ l¾m. Tuy nhiªn, b¹n kh«ng thÓ kh«ng tù hái t¹i sao b¹n l¹i kh«ng nh×n thÊy
c¸i xe ®ã tr íc lóc b¹n b¾t ®Çu v ît. Ch¶ lÏ m¾t b¹n ®ang bìn cît víi b¹n? HoÆc cã
thÓ l tÇm nh×n ch a h¼n tèt nh b¹n ®· nghÜ. C©u tr¶ lêi ®óng nhÊt l khÝ quyÓn
®· l m thay ®æi ® êng ®i cña bøc x¹ nh×n thÊy bÞ ph¶n x¹ l¹i tõ chiÕc xe ng îc
chiÒu, nªn c¸c tia ®· ®i chÖch khái m¾t b¹n, v ®iÒu ®ã ®· diÔn ra cho tíi khi b¹n
tiÕn ®ñ gÇn tíi chiÕc xe ®Ó ¸nh s¸ng cã thÓ gÆp ® îc m¾t b¹n. §«i khi, khÝ quyÓn cã
thÓ l m cho c¸c vËt thÓ xuÊt hiÖn ë mét vÞ trÝ kh¸c víi n¬i chóng thùc sù ®ang ë
hoÆc thËm chÝ thay ®æi ho n to n sù hiÖn diÖn cña chóng. Ch ¬ng cuèi cïng n y sÏ
m« t¶ c¸c qu¸ tr×nh m nhê ®ã khÝ quyÓn ¶nh h íng tíi ® êng ®i cña bøc x¹ nh×n
thÊy khi bøc x¹ ®i qua khÝ quyÓn v nh÷ng h×nh ¶nh kÕt qu¶ m chóng ta thÊy.
Chóng ta gäi tÊt c¶ nh÷ng chñ ®Ò ®ã l quang häc khÝ quyÓn.
C¸c hiÖu øng kh«ng khÝ s¹ch
Trong ch ¬ng 3, chóng ta ®· thÊy r»ng khÝ quyÓn t¸n x¹ v hÊp thô bøc x¹ tíi
tõ MÆt Trêi. C¶ hai qu¸ tr×nh cã ¶nh h ëng quan träng tíi n¨ng l îng m bÒ mÆt
v khÝ quyÓn nhËn ® îc. Ngo i t¸n x¹ v hÊp thô, khÝ quyÓn cßn khóc x¹ bøc x¹
MÆt Trêi, ë ®©y khóc x¹ ® îc ®Þnh nghÜa nh sù lÖch h íng cña c¸c tia khi chóng
®i trong khÝ quyÓn.
Khóc x¹ xuÊt hiÖn mét khi bøc x¹ ®i qua mét m«i tr êng cã mËt ®é biÕn ®æi
hoÆc khi nã di chuyÓn tõ mét m«i tr êng tíi mét m«i tr êng kh¸c cã mËt ®é kh¸c.
Khóc x¹ trong kh«ng khÝ xuÊt hiÖn bëi v× tèc ®é bøc x¹ biÕn ®æi theo mËt ®é – khÝ
quyÓn c ng ®Ëm ®Æc, th× bøc x¹ truyÒn ®i c ng chËm. §Ó thÊy ® îc mét c¸ch trùc
quan c¸c tèc ®é kh¸c nhau l m cho bøc x¹ lÖch h íng ®i nh thÕ n o, h·y h×nh
dung hai ng êi trªn mét chiÕc thuyÒn, mét ng êi chÌo ë bªn ph¶i thuyÒn, cßn ng êi
kia chÌo ë bªn tr¸i. NÕu ng êi bªn ph¶i chÌo h¨ng h¸i h¬n, thuyÒn sÏ ngoÆt sang
http://www.ebook.edu.vn
612
- tr¸i. §iÒu t ¬ng tù còng x¶y ra ®èi víi sãng n¨ng l îng ®iÖn tõ khi truyÒn trong
khÝ quyÓn. Trong ®a sè t×nh huèng, mËt ®é cña khÝ quyÓn gi¶m theo ®é cao bªn trªn
bÒ mÆt. §iÒu ®ã l m cho bøc x¹ bÞ khóc x¹ ®i mét chót, t¹o th nh mét cung víi bÒ
lâm h íng xuèng phÝa d íi (h×nh 17.1). Tèc ®é m mËt ®é biÕn ®æi theo ®é cao biÕn
®æi mét c¸ch ®¸ng kÓ theo vÞ trÝ v theo thêi gian do c¸c tr¾c diÖn nhiÖt ®é bªn trªn
bÒ mÆt rÊt kh¸c nhau (quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é v mËt ®é ®· ® îc tr×nh b y trong
ch ¬ng 4). V× vËy, møc ®é v h íng khóc x¹ biÕn ®æi theo c¸c ®iÒu kiÖn khÝ quyÓn.
B©y giê chóng ta xÐt mét sè hÖ qu¶ ®¸ng chó ý cña sù khóc x¹.
H×nh 17.1. Sù khóc x¹ do nh÷ng chªnh lÖch mËt ®é kh«ng khÝ l m cho tia s¸ng bÞ
uèn cong. ë tr êng hîp n y, ¸nh s¸ng tõ nãc tßa cao èc bÞ lÖch xuèng phÝa d íi,
nªn ® êng ®i cña nã cong xuèng d íi. ¸nh s¸ng ®¹t tíi m¾t ng êi quan s¸t t¹i
mét gãc h¬i lín h¬n so víi khi kh«ng cã khóc x¹, tßa nh tá ra cao h¬n thùc tÕ
Khóc x¹ v MÆt Trêi lÆn hoÆc MÆt Trêi mäc
Khóc x¹ bøc x¹ tíi tõ MÆt Trêi l lín nhÊt khi MÆt Trêi thÊp trªn ® êng ch©n
trêi, v× ®é cao MÆt Trêi bÐ l m cho c¸c tia ®i qua mét l îng khÝ quyÓn lín h¬n (nh
m« tr×nh b y trong ch ¬ng 3). Khi MÆt Trêi lÆn, sù khóc x¹ ®ñ ®Ó l m cho c¸c tia
trùc x¹ nh×n thÊy ® îc thËm chÝ sau khi MÆt Trêi ®· lÆn xuèng thÊp h¬n ® êng
ch©n trêi (®iÒu n y còng ®óng khi MÆt Trêi mäc ®ang mäc). Trªn h×nh 17.2, MÆt
Trêi cã vÞ trÝ ë d íi ® êng ch©n trêi. NÕu kh«ng cã khÝ quyÓn, lóc n y sÏ l ho ng
h«n, nh ng khóc x¹ l m cho MÆt Trêi h×nh nh ®ang ë bªn trªn ® êng ch©n trêi.
Khi MÆt Trêi n»m ë vÞ trÝ xa h¬n n÷a mét chót bªn d íi ® êng ch©n trêi, c¸c tia
trùc x¹ kh«ng thÓ ® îc nh×n thÊy ë trªn bÒ mÆt, nh ng bøc x¹ khuÕch t¸n cã thÓ
chiÕu s¸ng bÇu trêi ®Ó t¹o nªn c¸c ®iÒu kiÖn ho ng h«n (tranh tèi tranh s¸ng).
Cßn khi MÆt Trêi lÆn xuèng thÊp h¬n n÷a, ®Õn ®é xa võa ®ñ so víi ® êng ch©n trêi,
th× ®ã l thêi gian ®ªm tèi ho n to n. Kho¶ng thêi gian ho ng h«n biÕn ®æi; nã d i
nhÊt trong mïa MÆt Trêi cao v t¨ng theo vÜ ®é.
Ngo i viÖc l m thay ®æi chót Ýt vÞ trÝ biÓu kiÕn cña MÆt Trêi ë gÇn ® êng ch©n
trêi, khóc x¹ cã thÓ cßn ¶nh h ëng ®Õn h×nh d¹ng v m u s¾c biÓu kiÕn MÆt Trêi.
B¹n cã lÏ ®· tõng nhËn thÊy r»ng trong lóc b×nh minh hoÆc ho ng h«n MÆt Trêi cã
http://www.ebook.edu.vn 613
- vÎ nh cã c¸c b¨ng m u s¾c kh¸c nhau n»m ngang, m u ®á thÉm h¬n gÇn víi mÐp
d íi. §ã l v× c¸c m u b íc sãng lín h¬n (nh c¸c m u ®á v da cam) bÞ khóc x¹ Ýt
h¬n so víi nh÷ng b íc sãng ng¾n h¬n (nh xanh lam v xanh lôc). C¸c b íc sãng
ng¾n h¬n, bÞ khóc x¹ nhiÒu h¬n, tËp trung ë gÇn mÐp trªn cña MÆt Trêi biÓu kiÕn,
cßn c¸c b íc sãng d i h¬n tËp trung ë gÇn mÐp d íi. Trong mét sè ®iÒu kiÖn khÝ
quyÓn n o ®ã, MÆt Trêi xuÊt hiÖn nh mét ®èm s¸ng xanh trong mét tho¸ng ng¾n
ngñi, ng êi ta gäi ®ã l hiÖn t îng lãe s¸ng xanh (h×nh 17.3).
H×nh 17.2. Khi ë thÊp h¬n ® êng ch©n trêi mét chót, MÆt Trêi vÉn cã thÓ ® îc
nh×n thÊy tõ bÒ mÆt Tr¸i §Êt do khóc x¹. C¸c b íc sãng kh¸c nhau bÞ khóc x¹
mét c¸ch kh¸c nhau, nªn phÇn d íi cña MÆt Trêi cã vÎ ®á h¬n phÇn trªn
H×nh 17.3. HiÖn t îng lãe s¸ng xanh
C¸c lo¹i ¶o ¶nh
TÊt c¶ chóng ta ®Òu quen víi nh÷ng h×nh t îng trªn phim hoÆc ho¹t h×nh vÒ
mét g· tiªu ®iÒu, mÖt mái ®ang lª b íc trªn mét hoang m¹c nãng báng, anh ch ng
n y nhËn thÊy mét èc ®¶o ë n¬i ® êng ch©n trêi chØ ®Ó råi thÊt väng bëi mét hiÖn
thùc r»ng ®Êy chØ l mét ¶o ¶nh kh«ng h¬n kh«ng kÐm. Nh÷ng ¶o ¶nh nh thÕ
kh«ng ph¶i do tÝnh l¹c quan cña chóng ta sinh ra, m do sù khóc x¹ cña ¸nh s¸ng
nh×n thÊy khi nhiÖt ®é gi¶m nhanh theo ®é cao. V tr¸i h¼n víi g× m mét sè ng êi
nghÜ, èc ®¶o gi¶ t¹o kh«ng ph¶i l mét d¹ng ¶o ¶nh duy nhÊt; thuËt ng÷ ¶o ¶nh ¸p
dông ®èi víi bÊt kú sù chuyÓn chç biÓu kiÕn lªn trªn hoÆc xuèng d íi cña mét vËt
http://www.ebook.edu.vn
614
- do khóc x¹.
§Ó hiÓu ¶o ¶nh h×nh th nh nh thÕ n o, tr íc hÕt chóng ta xÐt mét t×nh huèng
gi÷a tr a, trong ®ã nhiÖt ®é kh«ng khÝ gÇn bÒ mÆt gi¶m nhanh víi ®é cao, nh trªn
h×nh 17.4a. ë gÇn bÒ mÆt, nh÷ng biÕn ®æi vÒ mËt ®é kh«ng khÝ theo chiÒu cao ® îc
kiÓm so¸t chñ yÕu bëi gra®ien nhiÖt ®é th¼ng ®øng. Víi nhiÖt ®é rÊt cao ë gÇn bÒ
mÆt, nªn mËt ®é thÊp. Gra®ien nhiÖt ®é rÊt lín trong vÝ dô n y dÉn ®Õn mËt ®é
t¨ng theo ®é cao, nªn ® êng ®i cña c¸c tia trong khÝ quyÓn cong lªn phÝa trªn, nh
®· thÓ hiÖn trªn h×nh 17.4b.
H×nh 17.4. Gi¶m nhanh, æn ®Þnh cña nhiÖt ®é theo ®é cao (a) cã thÓ g©y nªn kiÓu khóc x¹ víi c¸c
tia cong lªn phÝa trªn (b). MÆc dï ¶nh cã bÞ biÕn d¹ng mét chót, mét ng êi ®øng ë vÞ trÝ A cã thÓ
® îc nh×n thÊy mét c¸ch ®Çy ®ñ bëi ng êi ë bªn tr¸i. Khi ng êi bªn ph¶i di chuyÓn tíi vÞ trÝ B,
¸nh s¸ng nh×n thÊy ph¶n x¹ tõ ch©n anh ta kh«ng ®¹t tíi ng êi quan s¸t ë bªn tr¸i, v× nã bÞ hÊp
thô t¹i mÆt ®Êt. T¹i vÞ trÝ C, ¶nh cña ng êi ®ã biÕn mÊt ho n to n ®èi víi ng êi quan s¸t ë bªn tr¸i
Trong h×nh 17.4b ng êi quan s¸t ë bªn tr¸i (gi¶ sö tªn c« ta l Lauren) nhËn
thÊy c¸c ®èi t îng ë xa h¬i thÊp h¬n mét chót so víi thùc tÕ. §ã l do c¸c tia s¸ng
ph¶n x¹ tõ c¸c vËt xa ®i tíi m¾t Lauren d íi mét gãc h¬i thÊp h¬n so víi ® êng
th¼ng n»m ngang. V× vËy, mét ng êi ®øng ë vÞ trÝ A (ta gäi anh ta l William) h×nh
nh thÊp h¬n mét chót so víi chiÒu cao thËt cña anh. Cho dï cã mét chót sai lÖch
nhá vÒ chiÒu cao biÓu kiÕn cña William, Lauren kh«ng hÒ khã kh¨n g× ®Ó thÊy anh
ta mét c¸ch ®Çy ®ñ.
B©y giê chóng ta xem mét lo¹i ¶o ¶nh sinh ra nh thÕ n o nÕu William dÞch ra
xa h¬n ®Õn vÞ trÝ B. PhÇn phÝa d íi cña c¬ thÓ anh ta h×nh nh bÞ biÕn mÊt, bëi v×
¸nh s¸ng ph¶n x¹ tõ ch©n anh ta bÞ uèn cong xuèng mÆt ®Êt, ë ®ã nã bÞ hÊp thô
tr íc khi cã thÓ ®i tíi Lauren. Khi William dÞch ra xa h¬n, c ng nhiÒu phÇn c¬ thÓ
anh ta tõ ch©n trë lªn bÞ biÕn mÊt cho tíi khi anh ta ho n to n mÊt hót t¹i vÞ trÝ C.
Mét lo¹i ¶o ¶nh kh¸c xuÊt hiÖn do sù ®èt nãng m¹nh h¬n n÷a ë gÇn bÒ mÆt,
nh tr êng hîp trªn mÆt ® êng phñ nhù ® êng v o mét buæi chiÒu nãng. Kh«ng
khÝ bÞ nung nãng trong líp máng ngay bªn trªn bÒ mÆt cã mét tr¾c diÖn nhiÖt ®é
cùc dèc, trong khi kh«ng khÝ ë ngay bªn trªn líp máng n y phÇn n o l¹nh h¬n v cã
mét tr¾c diÖn nhiÖt ®é th¼ng ®øng Ýt dèc h¬n (h×nh 17.5a). Gra®ien nhiÖt ®é cña líp
bªn d íi dèc h¬n l m cho nã khóc x¹ m¹nh h¬n so víi kh«ng khÝ ë bªn trªn nã. Khi
®iÒu n y x¶y ra, cã thÓ nh×n thÊy mét ¶o ¶nh phô gåm hai ¶nh, lóc ®ã ng êi quan
s¸t nhËn thÊy kh«ng chØ mét ¶nh thËt cña vËt, m c¶ mét ¶nh ng îc ë ngay bªn
d íi. §iÒu n y cã thÓ thÊy trªn h×nh 17.5b, ë ®©y ¸nh s¸ng ph¶n x¹ tõ ngän c©y
http://www.ebook.edu.vn 615
- trªn tÊt c¶ c¸c h íng. Mét Ýt tia ¸nh s¸ng h íng vÒ phÝa m¾t ng êi quan s¸t sau
khi chØ bÞ khóc x¹ t ¬ng ®èi Ýt. Nh÷ng tia s¸ng ®ã t¹o nªn ¶nh thùc cña c©y. Nh ng
mét sè tia s¸ng ph¶n x¹ cßn h íng tíi mÆt ®Êt, n¬i ®©y gra®ien nhiÖt ®é rÊt dèc g©y
nªn khóc x¹ rÊt m¹nh. Nh÷ng tia s¸ng n y ® îc khóc x¹ lªn trªn v ®¹t ®Õn m¾t
ng êi quan s¸t tõ phÝa d íi, l m cho ngän c©y xuÊt hiÖn ë bªn d íi mÆt ®Êt v lén
ng îc trªn xuèng d íi cø nh thÓ ng êi quan s¸t ®ang nh×n bãng ph¶n x¹ cña c©y
trªn mÆt n íc ph¼ng l¹ng cña c¸i hå. ¸nh s¸ng ph¶n x¹ tõ tÊt c¶ c¸c phÇn cña c©y
bÞ kiÓu khóc x¹ n y ®Ó t¹o ra mét ¶nh g ¬ng trong “hå n íc”.
H×nh 17.5. NÕu trong líp máng s¸t bÒ mÆt nhiÖt ®é gi¶m rÊt nhanh, cßn gra®ien nhiÖt ®é ngay
bªn trªn nhá h¬n (a), th× ¶nh phô hai ¶nh cã thÓ xuÊt hiÖn (b). Bøc x¹ t¸n x¹ nh×n thÊy tõ ngän
c©y ®i theo nhiÒu h íng. Mét sè tia s¸ng ®i trôc tiÕp tíi m¾t ng êi quan s¸t, bÞ khóc x¹ Ýt (cung
phÝa trªn tõ ngän c©y tíi ng êi quan s¸t). Mét sè tia ®i tíi bÒ mÆt, ë ®ã khóc x¹ m¹nh (cung
phÝa d íi) cho ¶nh thø hai cña c©y. §iÒu n y t¹o ra mét ¶nh lén ng îc ë bªn d íi ¶nh thËt
VËy chuyÖn g× thùc sù diÔn ra khi ng êi ta thÊy mét ¶o ¶nh gièng víi mét ®Çm
n íc? Trong tr êng hîp ®ã, ng êi quan s¸t nhËn thÊy ¶o ¶nh phô cña bÇu trêi, nã
rÊt gièng nh mét bÒ mÆt n íc. TÊm ¶nh më ®Çu ch ¬ng n y vÒ chiÕc xe h¬i trªn
mét xa lé trong hoang m¹c nãng báng cho thÊy mét ¶nh lén ng îc cña chiÕc xe
tho¹t nh×n nh bÞ ng©m trong vòng n íc.
H·y chó ý r»ng ¸nh s¸ng ®i ra tõ ®Ønh v tõ ch©n cña vËt kh«ng thÓ cïng bÞ
khóc x¹ nh nhau. NÕu ¸nh s¸ng ph¶n x¹ bëi ch©n vËt bÞ khóc x¹ m¹nh h¬n, th×
¶nh sÏ tá ra tr¶i d i theo ph ¬ng th¼ng ®øng, hay cao h¬n thùc tÕ. Nh ng nÕu sù
khóc x¹ t¨ng lªn thep chiÒu th¼ng ®óng, vËt sÏ bÞ ng¾n l¹i. Râ r ng, c©u hái vÒ mét
vËt bÞ kÐo d i ra hay l thu ng¾n l¹i l tïy thuéc v o kho¶ng c¸ch di dÞch, ¶nh phô
th êng lu«n bÞ thu ng¾n.
Mét siªu ¶o ¶nh h×nh th nh khi c¸c ¶nh ® îc di dÞch lªn phÝa trªn. C¸c tia
s¸ng bÞ uèn cong bÒ lâm h íng xuèng d íi do hÖ qu¶ mËt ®é gi¶m theo ®é cao. §©y
l t×nh huèng b×nh th êng ®· ® îc m« t¶ tr íc ®©y l m cho MÆt Trêi h×nh nh ë
cao h¬n bªn trªn ® êng ch©n trêi so víi thùc tÕ. Tuy nhiªn, ®Ó cho mét ¶o ¶nh ® îc
nhËn thÊy, th× gra®ien mËt ®é b×nh th êng ph¶i ® îc t¨ng lªn n÷a b»ng mét tr¾c
http://www.ebook.edu.vn
616
- diÖn nhiÖt ®é cã kh«ng khÝ nãng (nhÑ h¬n) n»m ë bªn trªn kh«ng khÝ l¹nh. Gièng
nh víi c¸c ¶o ¶nh phô, ë ®©y cã thÓ l ¶nh bÞ kÐo d i ra hoÆc co l¹i ng¾n l¹i, tïy
thuéc v o sù khóc x¹ biÕn ®æi víi ®é cao ra sao. Tuy nhiªn, ë ®©y sÏ l thu ng¾n l¹i
khi khóc x¹ gi¶m theo ®é cao, v kÐo d i ra khi khóc x¹ t¨ng theo chiÒu th¼ng
®óng. Trong c¸c t×nh huèng th¸i cùc, c¸c vËt nhá (t u thuyÒn, nh cöa, v.v..) cã thÓ
bÞ n©ng cao lªn v kÐo d i ra, t¹o nªn vÎ biÓu kiÕn vÒ c¸c th nh phè hay d·y nói
®ang tr«i, nh trªn h×nh 17.6.
H×nh 17.6. Mét siªu ¶o ¶nh
Quang häc m©y v gi¸ng thñy
Sù khóc x¹ kh«ng chØ giíi h¹n ë kh«ng khÝ s¹ch, nã còng kh«ng ph¶i l qu¸
tr×nh duy nhÊt cã thÓ t¹o ra nh÷ng hiÖu øng quang häc thó vÞ. Trong phÇn cßn l¹i
cña ch ¬ng n y, chóng ta sÏ xem xÐt sù khóc x¹ v hai qu¸ tr×nh kh¸c t¹o nªn mét
sè hiÖu øng quang häc quen thuéc (hoÆc ch a h¼n quen thuéc) nh thÕ n o.
CÇu vång
Mét trong nh÷ng th nh t¹o Ên t îng nhÊt xuÊt hiÖn trong khÝ quyÓn l cÇu
vång rÊt quen thuéc (h×nh 17.7). CÇu vång l mét d¶i c¸c ® êng vßng cung ¸nh
s¸ng, cã m u s¾c thay ®æi tõ phÇn bªn trong cña vßng ra tíi phÇn bªn ngo i. CÇu
vång chØ xuÊt hiÖn khi m a ®ang r¬i trªn ë mét kho¶ng c¸ch xa xa, v víi mét bÇu
trêi trong s¸ng bªn trªn v bªn d íi ng êi quan s¸t cho phÐp ¸nh s¸ng MÆt Trêi
®¹t tíi bÒ mÆt mét c¸ch tù do. B¹n cã thÓ ®· quan s¸t thÊy r»ng cÇu vång bao giê
còng xuÊt hiÖn ë ®óng vÞ trÝ ®èi ng îc l¹i víi h íng cña MÆt Trêi. Nãi kh¸c ®i, nÕu
MÆt Trêi ë sau l ng ë phÝa t©y nam, th× bãng cña b¹n sÏ chiÕu vÒ phÝa t©m cña cÇu
vång vÒ phÝa ®«ng b¾c.
http://www.ebook.edu.vn 617
- C¸c cÇu vång s¸ng nhÊt v phæ biÕn nhÊt l c¸c cÇu vång chÝnh. Nh÷ng cÇu
vång n y lu«n cã cïng kÝch th íc sao cho t¹i ® êng ch©n trêi kho¶ng c¸ch theo gãc
tõ mét ®Çu n y ®Õn ®Çu kia b»ng kho¶ng 85o (®Ó dÔ h×nh dung, h·y xem nh gãc ®ã
gÇn réng b»ng kho¶ng c¸ch tõ h íng chÝnh b¾c ®Õn chÝnh ®«ng). Trªn mét cÇu vång
chÝnh, c¸c b íc sãng nh×n thÊy ng¾n nhÊt (tÝm v xanh) xuÊt hiÖn ë phÇn trong
cïng cña cÇu vång, cßn c¸c b íc sãng d i h¬n (da cam v ®á) tËp trung ë phÇn ngo i
cïng. Mét cÇu vång chÝnh th êng ® îc bao quanh bëi mét cÇu vång thø hai mê
nh¹t h¬n, phñ quanh mét cung kho¶ng 100o trªn ® êng ch©n trêi v cã thang m u
ng îc l¹i so víi cÇu vång chÝnh (nghÜa l , c¸c m u ®á xuÊt hiÖn ë phÇn bªn trong
cña cÇu vång, cßn m u xanh ë phÇn bªn ngo i). TÊt nhiªn, nÕu vïng trêi m a m
kh«ng ®ñ lín hoÆc m a ë mét kho¶ng c¸ch qu¸ xa, sÏ chØ cã mét phÇn cÇu vång
xuÊt hiÖn.
H×nh 17.7. CÇu vång. H·y chó ý l cã mét cÇu vång chÝnh s¸ng râ h¬n
bÞ bao bëi mét cÇu vång thø hai mê nh¹t h¬n
TÊt nhiªn, mét c©u hái lín l tÊt c¶ nh÷ng c¸i ®ã ® îc h×nh th nh nh thÕ n o?
C©u tr¶ lêi n»m ë trong c¸c c¸ch m ¸nh s¸ng MÆt Trêi bÞ khóc x¹ (bÞ uèn cong) v
bÞ ph¶n x¹ khi nã chiÕu v o v ®i xuyªn qua mét h¹t m a. Khi ¸nh s¸ng ®i qua mét
m«i tr êng cã mËt ®é biÕn ®æi, th× nã bÞ khóc x¹. HiÖn t îng t ¬ng tù xuÊt hiÖn khi
¸nh s¸ng xuyªn qua mét biªn ph©n c¸ch c¸c chÊt cã mËt ®é kh«ng nh nhau, nh
kh«ng khÝ bao quanh h¹t m a. Tr íc hÕt chóng ta h·y xem ®iÒu n y t¹o nªn mét
cÇu vång chÝnh ra sao. Khi ¸nh s¸ng ®i v o mét h¹t m a, nã bÞ khóc x¹, trong ®ã
c¸c b íc sãng d i h¬n bÞ khóc x¹ Ýt h¬n so víi c¸c b íc sãng ng¾n. ¸nh s¸ng khóc
x¹ ®i xuyªn v o h¹t m a, phÇn chÝnh ¸nh s¸ng ®i ra ë phÝa ng îc l¹i víi phÝa m
¸nh s¸ng ®i tíi. Tuy nhiªn, mét phÇn nhá cña ¸nh s¸ng gÆp mÆt phÝa sau l ng cña
h¹t m a bÞ ph¶n x¹ ng îc trë l¹i tõ mÆt phÝa trong cña bÒ mÆt, l¹i ®i xuyªn v o h¹t
http://www.ebook.edu.vn
618
- m a mét lÇn n÷a v bÞ khóc x¹ mét lÇn thø hai khi nã ®i ra ë mÆt phÝa tr íc cña
h¹t t¹i mét vÞ trÝ thÊp h¬n mét chót so víi vÞ trÝ m nã ®· tõng ®i v o h¹t m a. Qu¸
tr×nh n y ® îc thÓ hiÖn ®èi víi hai h¹t m a gi¶ ®Þnh trªn h×nh 17.8a. V× mçi b íc
sãng bÞ khóc x¹ mét c¸ch kh¸c nhau, chØ cã mét b íc sãng cô thÓ cña ¸nh s¸ng ®i ra
khái mét h¹t m a l h íng vÒ phÝa mét ng êi quan s¸t cô thÓ ë mét n¬i cô thÓ. VËy
l h¹t m a ë cao h¬n h íng ¸nh s¸ng ®á vÒ phÝa ng êi quan s¸t, trong khi h¹t ë
thÊp h¬n h íng ¸nh s¸ng tÝm tíi ng êi ®ã. V× h¹t m a ë thÊp h¬n xuÊt hiÖn t¹i mét
gãc thÊp h¬n bªn trªn ® êng ch©n trêi, ¸nh s¸ng tÝm cña nã h×nh th nh phÇn thÊp
h¬n (phÇn bªn trong) cña vßng cÇu vång, cßn ¸nh s¸ng ®á tõ h¹t m a ë cao h¬n
xuÊt hiÖn t¹i phÇn cao h¬n (phÇn bªn ngo i). ¸nh s¸ng ®á bÞ khóc x¹ 42,3o v ¸nh
tÝm bÞ khóc x¹ 40,6o. KÕt qu¶ l , vßng cÇu vång chØ réng 1,7o.
H×nh 17.8. ¸nh s¸ng MÆt Trêi tõ phÝa sau l ng ng êi quan s¸t bÞ ph¶n x¹ v khóc x¹ (a) ®Ó
t¹o th nh mét cÇu vång chÝnh. Sè l îng khóc x¹ tæng céng kh¸c nhau ®èi víi mçi b íc
sãng, g©y nªn sù chia t¸ch m u cña mét cÇu vång. Ng êi quan s¸t t¹i mùc mÆt ®Êt nh×n
thÊy hai vßm cung trßn ®ång t©m t¹o th nh mét cÇu vång chÝnh v mét cÇu vång thø hai (b)
C¸c cÇu vång thø hai ® îc h×nh th nh theo mét c¸ch rÊt gièng nh c¸c cÇu
vång chÝnh, ngo¹i trõ hai ph¶n x¹ x¶y ra t¹i phÝa sau l ng cña h¹t m a, nh thÓ
hiÖn trªn h×nh 17.9. §iÒu n y dÉn ®Õn mét thang m u ng îc l¹i so víi m u cña cÇu
vång chÝnh, víi c¸c b íc sãng ¸nh s¸ng d i h¬n n»m ë phÇn bªn trong cña b¨ng v
c¸c b íc sãng ng¾n h¬n ë phÇn bªn ngo i. ¸nh s¸ng MÆt Trêi ®i ra ë cïng mét phÝa
cña h¹t m a khi nã ®i v o nh ng h íng xuèng phÝa d íi t¹i mét gãc 50o, do ®ã l m
cho ®Ønh cña cÇu vång ë 50o bªn trªn ® êng ch©n trêi (h×nh 17.8b).
http://www.ebook.edu.vn 619
- H×nh 17.9. CÇu vång thø hai cÇn hai lÇn
ph¶n x¹ bªn trong c¸c h¹t m a
H o quang, mÆt trêi gi¶ v trô mÆt trêi
C¸c ®¸m m©y ti tÇng t¹o nªn nh÷ng b¨ng ¸nh s¸ng bao quanh MÆt Trêi hay
MÆt Tr¨ng, gäi l h o quang (h×nh 17.10) víi c¸c b¸n kÝnh 22o v 46o (c¸c h o
quang 46o Ýt phæ biÕn h¬n v kh«ng s¸ng chãi nh c¸c h o quang 22o). Kh¸c víi cÇu
vång khi xuÊt hiÖn ®ßi hái MÆt Trêi n»m trùc tiÕp ë ®»ng sau ng êi quan s¸t, c¸c
h o quang xuÊt hiÖn khi nh÷ng tinh thÓ b¨ng n»m ë gi÷a ng êi quan tr¾c v MÆt
Trêi hay MÆt Tr¨ng. H×nh 17.10a thÓ hiÖn sù khóc x¹ bªn trong c¸c tinh thÓ b¨ng
®Ó t¹o nªn mét h o quang 22o. ¸nh s¸ng MÆt Trêi (hay ¸nh s¸ng MÆt Tr¨ng) ®i qua
c¸c mÆt cña nh÷ng tinh thÓ b¨ng h×nh d¹ng cét v h×nh d¹ng tÊm, trong ®ã mçi
mÆt trong sè s¸u mÆt h×nh th nh mét gãc 60o. Tinh thÓ b¨ng t¸c ®éng nh mét l¨ng
kÝnh, nã khóc x¹ ¸nh s¸ng 22o. Nh÷ng tinh thÓ cã gãc 22o so víi ® êng ®i¸nh s¸ng
cña MÆt Trêi hay MÆt Tr¨ng v cã ®Þnh h íng cÇn thiÕt sÏ khóc x¹ ¸nh s¸ng vÒ
phÝa ng êi quan s¸t. V× c¸c tinh thÓ b¨ng cã rÊt nhiÒu v s¾p xÕp ngÉu nhiªn trong
m©y, mét sè ®¸ng kÓ sÏ h íng ¸nh s¸ng vÒ phÝa ng êi quan s¸t ®Ó t¹o th nh h o
quang ®ñ s¸ng ®Ó nh×n thÊy tõ mÆt ®Êt. H×nh 17.10b thÓ hiÖn nh÷ng tinh thÓ b¨ng
h×nh d¹ng cét khóc x¹ ¸nh s¸ng 46o nh thÕ n o khi tinh thÓ ®Þnh h íng chiÒu d i
vÒ phÝa ¸nh s¸ng tíi.
H×nh 17.10. C¸c tinh thÓ b¨ng d¹ng cét v d¹ng tÊm khóc x¹ ¸nh s¸ng t¹o th nh h o quang
22o (a). Sù khóc x¹, trong ®ã c¸c tinh thÓ b¨ng cã c¸c gãc 90o, t¹o th nh h o quang 46o (b)
http://www.ebook.edu.vn
620
- C¸c tinh thÓ b¨ng d¹ng tÊm lín h¬n kho¶ng 30 μm bÒ réng cã xu thÕ tù s¾p
xÕp theo ph ¬ng ngang. NÕu MÆt Trêi h¬i ë cao h¬n ® êng ch©n trêi v thÊp h¬n
nh÷ng tinh thÓ Êy, th× c¸c vÕt s¸ng xuÊt hiÖn 22o vÒ ph¶i v bªn tr¸i cña MÆt Trêi
(h×nh 17.11). Nh÷ng mÆt trêi gi¶ n y (hay parhelia) th êng xuÊt hiÖn nh nh÷ng
®èm tr¨ng tr¾ng trong bÇu trêi, nh ng ®«i khi chóng thÓ hiÖn sù ph©n hãa m u víi
c¸c m u ®á thÉm h¬n n»m ë phÝa cña c¸c mÆt trêi gi¶ gÇn MÆt Trêi nhÊt, cßn c¸c
m u xanh v tÝm n»m ë phÝa bªn ngo i. Nh÷ng tinh thÓ d¹ng tÊm ë gi÷a MÆt Trêi
thÊp v mét ng êi quan s¸t cã thÓ cßn ph¶n x¹ (ng îc l¹i víi khóc x¹) ¸nh s¸ng
MÆt Trêi tõ ®Ønh v ch©n ®Ó t¹o th nh trô mÆt trêi (h×nh 17.12). NhiÒu tinh thÓ
b¨ng s¾p xÕp hÇu nh , nh ng kh«ng ho n to n, theo ph ¬ng ngang, mçi tinh thÓ
ph¶n x¹ mét phÇn cña ¸nh s¸ng tíi mét c¸ch kh¸c nhau ®Ó t¹o nªn nh÷ng cét biÓu
kiÕn kÐo d i lªn phÝa trªn v xuèng phÝa d íi cña MÆt Trêi.
H×nh 17.11. C¸c tinh thÓ ®Þnh h íng ngang khóc x¹ ¸nh s¸ng tõ MÆt Trêi ®ang lÆn hay ®ang
mäc ®Ó t¹o nªn nh÷ng mÆt trêi gi¶ (a), gäi nh vËy do c¸c mÆt trêi gi¶ ®i kÌm theo MÆt Trêi (b)
H×nh 17.12. Trô mÆt trêi
QuÇng s¸ng v quÇng h o quang
C¸c quÇng s¸ng v quÇng h o quang l nh÷ng hiÖn t îng quang häc g©y nªn
bëi sù thay ®æi h íng cña ¸nh s¸ng khi nã ®i qua c¸c h¹t n íc (t¸n x¹). QuÇng s¸ng
http://www.ebook.edu.vn 621
- (h×nh 17.13) l sù chiÕu s¸ng d¹ng h×nh trßn cña bÇu trêi ngay xung quanh MÆt
Tr¨ng - hoÆc hiÕm h¬n, xung quanh MÆt Trêi. C¸c ®¸m m©y cã kÝch th íc h¹t ®ång
nhÊt g©y nªn nh÷ng quÇng s¸ng trßn lín tËp trung nh÷ng m u b íc sãng ng¾n h¬n
(xanh) ë c¸c phÇn bªn trong nhÊt cña chóngv nh÷ng b íc sãng d i h¬n (®á) ë c¸c
r×a cña chóng. Khi m©y chøa nhiÒu kÝch cì h¹t h¬n, th× sù chiÕu s¸ng trë th nh
¸nh s¸ng tr¾ng v h×nh d¹ng kh«ng ®Òu ®Æn. KÝch th íc cña quÇng s¸ng cßn liªn
quan víi kÝch th íc h¹t m a, c¸c h¹t lín h¬n t¹o ra nh÷ng quÇng s¸ng nhá h¬n.
NÕu b¹n mét khi n o ®ã ë trong mét chiÕc
m¸y bay bay bªn trªn mét trÇn m©y, h·y t×m
bãng cña m¸y bay trªn m©y. B¹n cã thÓ thÊy
mét chuçi c¸c vßng trßn ® îc gäi l quÇng h o
quang (h×nh 17.14). C¸c quÇng h o quang
xuÊt hiÖn khi ¸nh s¸ng MÆt Trêi ®i v o r×a
cña mét h¹t n íc (h×nh 17.15) tr íc hÕt bÞ
khóc x¹, sau ®ã bÞ ph¶n x¹ tõ mÆt phÝa bªn
trong cña mÆt sau cña giät v bÞ khóc x¹ lÇn
n÷a khi nã ®i ra khái giät. VÒ ph ¬ng diÖn
n y, qu¸ tr×nh t¹o th nh mét quÇng h o
quang t ¬ng tù víi qu¸ tr×nh t¹o th nh mét
cÇu vång chÝnh. Tuy nhiªn, quÇng h o quang
®ßi hái tæ hîp c¸c qu¸ tr×nh n y ph¶i l m ®æi
h íng ¸nh s¸ng tíi ®óng 180o, sao cho ng êi
H×nh 17.13. QuÇng s¸ng
quan s¸t nh×n thÊy ¸nh s¸ng quay trë l¹i tõ
®Ønh m©y trong khi MÆt Trêi ë bªn trªn ®Ønh
®Çu c« ta. §Ó thùc hiÖn sù ®æi h íng bæ sung,
sù t¸n x¹ ph¶i x¶y ra ë quanh r×a cña h¹t n íc khi ¸nh s¸ng trªn ® êng quay trë
l¹i phÝa MÆt Trêi.
H×nh 17.15. QuÇng h o quang ®ßi hái
sù t¸n x¹ ë r×a h¹t m©y khi ¸nh s¸ng
H×nh 17.14. QuÇng h o quang
MÆt Trêi ®i ra khái h¹t. Sau khi bÞ ®æi
h íng do khóc x¹ ¸nh s¸ng quay trë
l¹i MÆt Trêi víi gãc gÇn 180o
http://www.ebook.edu.vn
622
- Tãm t¾t
Khi ®i trong khÝ quyÓn, c¸c tia s¸ng bÞ mét sè lÇn ®æi h íng, hay khóc x¹, do
mËt ®é kh«ng khÝ chªnh lÖc so víi mËt ®é t¹i bÒ mÆt. Sù khóc x¹ g©y nªn mét sè
hiÖu øng MÆt Trêi mäc v MÆt Trêi lÆn rÊt thó vÞ. Thø nhÊt, sù ®æi h íng bøc x¹
MÆt Trêi l m cho nã ® îc “nh×n thÊy” ngay c¶ khi nã thùc sù n»m ë bªn d íi ® êng
ch©n trêi. Ngo i ra, c¸c b íc sãng kh¸c nhau cña ¸nh s¸ng MÆt Trêi bÞ khóc x¹ mét
c¸ch cã ph©n hãa l m cho MÆt Trêi ®ang lÆn hay ®ang mäc hiÓn thÞ mét chuçi c¸c
b¨ng n»m ngang víi nh÷ng m u kh¸c nhau. Tr êng hîp th¸i cùc nhÊt, sù khóc x¹
cã thÓ l m cho chØ cã mét ¸nh s¸ng m u lôc duy nhÊt tõ MÆt Trêi ®ang ë bªn d íi
® êng ch©n trêi ®¹t tíi ng êi quan s¸t, ®ã l lãe s¸ng xanh.
Nh÷ng giät m©y v tinh thÓ b¨ng, cïng víi g©y m a, cßn cã thÓ t¹o nªn c¸c
hiÖn t îng quang häc ®éc ®¸o. CÇu vång h×nh th nh bëi tæ hîp cña khóc x¹ v ph¶n
x¹ ë trong c¸c h¹t m a, t¹o nªn nh÷ng b¨ng nhiÒu m u s¾c m ng êi quan s¸t nh×n
thÊy khi ®øng gi÷a MÆt Trêi v nh÷ng h¹t m a. Sù khóc x¹ bªn trong c¸c tinh thÓ
b¨ng t¹o th nh nh÷ng h o quang v nh÷ng mÆt trêi gi¶, cßn sù ph¶n x¹ ë c¸c bÒ
mÆt tinh thÓ b¨ng cã thÓ t¹o th nh nh÷ng trô mÆt trêi trong thêi giam MÆt Trêi
lÆn hay mäc. Sù t¸n x¹ bëi c¸c h¹t n íc t¹o th nh mét quÇng s¸ng xung quanh MÆt
Trêi hay MÆt Tr¨ng, cßn sù kÕt hîp cña khóc x¹, ph¶n x¹ v t¸n x¹ th× t¹o nªn
nh÷ng quÇng h o quang.
C©u hái «n tËp
1. Khóc x¹ l g× v v× sao nã liªn quan víi nh÷ng biÕn thiªn vÒ mËt ®é khÝ quyÓn?
2. H·y m« t¶ c¸ch m khóc x¹ l m thay ®æi vÞ trÝ biÓu kiÕn cña MÆt Trêi ®ang lÆn
hay ®ang mäc.
3. C¸c b íc sãng d i h¬n hay ng¾n h¬n bÞ khóc x¹ m¹nh h¬n khi ®i qua khÝ quyÓn?
Sù khóc x¹ cã ph©n hãa g©y nªn mét b¨ng biÓu kiÕn cña MÆt Trêi ë gÇn ® êng
ch©n trêi nh thÕ n o?
4. KiÓu gra®ien nhiÖt ®é th¼ng ®øng n o thuËn lîi cho sù xuÊt hiÖn cña c¸c siªu ¶o
¶nh v ¶o ¶nh phô?
5. C¸c ¶o ¶nh t¹o nªn sù xuÊt hiÖn biÓu kiÕn cña mét vòng n íc trong nh÷ng ng y
nãng lùc nh thÕ n o?
6. H·y gi¶i thÝch v× sao MÆt Trêi ph¶i ë ®»ng sau l ng m×nh trong lóc b¹n nh×n
thÊy cÇu vång.
7. H·y m« t¶ sù kh¸c nhau vÒ c¸ch thøc m cÇu vång chÝnh v cÇu vång thø hai
h×nh th nh.
8. Thang m u cña cÇu vång thø hai kh¸c thang m u cña cÇu vång chÝnh nh thÕ
n o?
9. Ngo i khóc x¹, qu¸ tr×nh n o ph¶i diÔn ra ë bªn trong c¸c h¹t m a ®Ó t¹o th nh
mét cÇu vång?
10. T¹i sao mét sè h o quang cã b¸n kÝnh 22o v mét sè kh¸c cã b¸n kÝnh 60o?
http://www.ebook.edu.vn 623
- 11. C¸c mÆt trêi gi¶ h×nh th nh nh thÕ n o? H·y m« t¶ c¸c thang m u g¾n liÒn víi
chóng.
12. H·y m« t¶ sù h×nh th nh cña c¸c trô mÆt trêi. Khóc x¹ cã ®ãng vai trß trong sù
h×nh th nh cña chóng kh«ng?
13. H·y gi¶i thÝch c¸c quÇng s¸ng ® îc t¹o th nh xung quanh MÆt Trêi hay MÆt
Tr¨ng nh thÕ n o? Nh©n tè hoÆc nh÷ng nh©n tè n o quyÕt ®Þnh kÝch th íc cña
chóng?
14. C¸c quÇng h o quang l g× v chóng ® îc t¹o th nh nh thÕ n o? Chóng cã
ph¶i l kÕt qu¶ cña chØ riªng khóc x¹ hay cßn cã qu¸ tr×nh kh¸c tham gia?
NhËn xÐt suy luËn
1. XÐt c¸ch thøc m vÞ trÝ biÓu kiÕn cña MÆt Trêi quÐt qua bÇu trêi trong thêi gian
mét ng y (xem ch ¬ng 2). Thêi gian ho ng h«n sÏ biÕn thiªn nh thÕ n o gi÷a
mïa hÌ v mïa ®«ng ë n¬i b¹n sèng? Nh÷ng ®iÒu kiÖn ho ng h«n th«ng th êng
sÏ kÐo d i l©u h¬n ë nhiÖt ®íi hay ë c¸c vÜ ®é cao? Sau khi tr¶ lêi c©u hái n y,
h·y thùc hiÖn c©u hái sè 1 ë trong phÇn b i tËp luyÖn v kiÓm tra xem ®¸p ¸n
cña b¹n cã ®óng kh«ng.
2. Nh÷ng tinh thÓ b¨ng ®ang r¬i cã thÓ t¹o th nh cÇu vång kh«ng? Gi¶i thÝch v× sao
cã hay v× sao kh«ng.
3. Nh÷ng ®¸m m©y tÇng cao (altostratus) cã thÓ t¹o th nh h o quang kh«ng? Gi¶i
thÝch v× sao cã hay v× sao kh«ng.
4. Nh÷ng hiÖn t îng quang häc n o ® îc m« t¶ trong ch ¬ng n y th êng hay xuÊt
hiÖn nhÊt ë n¬i b¹n sèng? Chóng cã xuÊt hiÖn ®Òu ®Æn nh nhau t¹i mäi thêi
gian cña n¨m kh«ng?
5. Trong ch ¬ng 3 chóng ta ®· b n luËn vÒ c¸c qu¸ tr×nh t¶n m¸t Rayleigh, Mie v
kh«ng chän läc. Nh÷ng nÐt gièng nhau v kh«ng gièng nhau n o tån t¹i gi÷a c¸c
qu¸ tr×nh t¶n m¸t ®ã v c¸c hiÖu øng quang häc g©y nªn bëi khóc x¹, ph¶n x¹ v
t¸n x¹ ®· ® îc b n luËn trong ch ¬ng n y?
6. H·y gi¶i thÝch v× sao c¸c siªu ¶o ¶nh kh«ng xuÊt hiÖn trªn ®Êt v o nh÷ng ng y
trêi n¾ng nãng lùc.
B i tËp luyÖn
1. V o trang http://aa.usno.navy.mil/fag/docs/RST_defs.html#top v xem c¸c ®Þnh
nghia vÒ thêi gian ho ng h«n d©n sù, h ng h¶i v thiªn v¨n. Sau ®ã dïng c¸c b¶ng
hiÖn cã ®Ó x¸c ®Þnh ®é d i ng y ë n¬i b¹n sèng cho ng y 21/3, 21/6, 21/7 v 21/12.
§é d i ng y cã thÓ hiÖn nh÷ng kh¸c biÖt ®¸ng kÓ kh«ng nÕu sö dông mçi ®Þnh
nghÜa trong ba ®Þnh nghÜa vÒ thêi gian ho ng h«n? T¹i sao nh÷ng kh¸c biÖt Êy biÕn
®æi trong n¨m?
2. V o nh÷ng ng y trêi n¾ng nãng lùc, h·y t×m kiÕm sù hiÖn diÖn cña ¶o ¶nh.
http://www.ebook.edu.vn
624
- Chóng cã xuÊt hiÖn nh nhau trong tÊt c¶ c¸c h íng kh«ng? NÕu kh«ng, v× sao b¹n
nghÜ r»ng ph¶i nh vËy? TiÕp n÷a, h·y xem chóng duy tr× nh×n thÊy trong bao l©u?
Chóng cã vÉn tån t¹i lóc MÆt Trêi lÆn kh«ng?
C¸c trang Web h÷u Ých
http://aa.usno.navy.mil/fag/docs/RST_defs.html#top
Cung cÊp nhiÒu b¶ng vÒ b×nh minh v ho ng h«n ®èi víi ®Þa ph ¬ng bÊt kú, kÕt
hîp víi nh÷ng hiÖu øng cña ho ng h«n. C¸c ®Þnh nghÜa vÒ ba lo¹i ho ng h«n.
http://www.weather-photography.com/gallery.php?cat=optics
Cung cÊp ¶nh thÓ hiÖn nhiÒu hiÖn t îng quang häc kh¸c nhau.
http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/opt/home.rxml
Mét trang thó vÞ cña §¹i häc Illinois víi nhiÒu th«ng tin vÒ c¸c khÝa c¹nh kh¸c
nhau cña quang häc khÝ quyÓn.
http://www.sundog.clara.co.uk/atoptics/phenom.htm
Th«ng tin réng vÒ nh÷ng hiÖu øng cña tinh thÓ b¨ng, h¹t n íc v c¸c chñ ®Ò
kh¸c.
http://virtual.finland.fi/finfo/english/mirage.html#refr
Trang Web PhÇn Lan víi nh÷ng gi¶i thÝch v ¶nh vÒ c¸c lo¹i ¶o ¶nh.
http://www.polarimage.fi/
Chøa nhiÒu vÝ dô ¶nh vÒ c¸c hiÖn t îng ®· th¶o luËn trong ch ¬ng n y v
nhiÒu h×nh ¶nh kh¸c.
http://www.ebook.edu.vn 625
- Phô lôc A
Mét sè ®¬n vÞ ®o v chuyÓn ®æi
1. C¬ b¶n §¬n vÞ SI
§é d i mÐt (m)
Khèi l îng kil«gam (kg)
Thêi gian gi©y (s)
Dßng ®iÖn ampe (A)
NhiÖt ®é kelvin (K)
_____________________________________________________________________________
2. DÉn suÊt
newton ( N = kg m/s 2 )
Lùc
pascal ( Pa = N/m 2 )
¸p suÊt
jun ( J = N m )
N¨ng l îng
o¸t ( W = J/s )
C«ng
v«n ( V = J/C )
HiÖu ®iÖn thÕ
§iÖn thÕ cul«ng (C)
_____________________________________________________________________________
3. Mét sè c«ng thøc chuyÓn ®æi h÷u Ých
§é d i Tèc ®é
1 cm = 0,39 inh 1 m/s = 2,24 dÆm/giê = 3,60 km/h
1 m = 3,281 ft = 39,37 inh 1 dÆm/giê = 0,45 m/s = 1,61 km/h
1 km = 0,62 dÆm NhiÖt ®é
1 inh = 2,54 cm NhiÖt § é C = ( o F − 32)/1,8 = K − 273,15
1 ft (phót) = 30,48 cm = 0,305 m NhiÖt § é F (Fahrenheit) = 1,8 o C + 32
1 dÆm = 1,61 km NhiÖt § é Kelvin = o C + 273,15
Khèi l îng/Träng l îng N¨ng l îng
1 g = 0,035 aux 1 J = 0,239 calo
1 aux = 28,35 gam 1 calo = 4,186 J
1 pao = 0,454 kg
http://www.ebook.edu.vn
626
- Phô lôc B
KhÝ quyÓn tiªu chuÈn
§é cao NhiÖt ®é MËt ®é
ρ / ρ 0 **
¸p suÊt (mb) p / p0 *
(oC) (kg/m2)
(km)
30,00 -46,60 11,97 0,01 0,02 0,02
25,00 -51,60 25,49 0,03 0,04 0,03
20,00 -56,50 55,29 0,05 0,09 0,07
19,00 -56,50 64,67 0,06 0,10 0,08
18,00 -56,50 75,65 0,07 0,12 0,09
17,00 -56,50 88,49 0,09 0,14 0,12
16,00 -56,50 103,52 0,10 0,17 0,14
15,00 -56,50 121,11 0,12 0,20 0,16
14,00 -56,50 141,70 0,14 0,23 0,19
13,00 -56,50 165,79 0,16 0,27 0,22
12,00 -56,50 193,99 0,19 0,31 0,25
11,00 -56,40 226,99 0,22 0,37 0,30
10,00 -49,90 264,99 0,26 0,41 0,34
9,50 -46,70 285,84 0,28 0,44 0,36
9,00 -43,40 308,00 0,30 0,47 0,38
8,50 -40,20 331,54 0,33 0,50 0,40
8,00 -36,90 356,51 0,35 0,53 0,43
7,50 -33,70 382,99 0,38 0,56 0,45
7,00 -30,50 411,05 0,41 0,59 0,48
6,50 -27,20 440,75 0,43 0,62 0,50
6,00 -23,90 472,17 0,47 0,66 0,54
5,50 -20,70 505,39 0,50 0,70 0,57
5,00 -17,50 540,48 0,53 0,74 0,60
4,50 -14,20 577,52 0,57 0,78 0,63
4,00 -11,00 616,60 0,61 0,82 0,67
3,50 -7,70 657,80 0,65 0,86 0,70
3,00 -4,50 701,21 0,69 0,91 0,74
2,50 -1,20 746,91 0,74 0,96 0,78
2,00 2,00 795,01 0,78 1,01 0,82
1,50 5,30 845,59 0,83 1,06 0,86
1,00 8,50 898,76 0,89 1,11 0,91
0,50 11,80 954,61 0,94 1,17 0,95
15,00
0,00 1043,25 1,00 1,23 1,00
* p / p0 là t s c a áp su t không khí so v i giá tr t i m c n c b i n.
** ρ / ρ 0 - t s m t không khí so v i giá tr t i m c n c bi n.
http://www.ebook.edu.vn 627
- Phô lôc C
C¸c ký hiÖu b¶n ®å thêi tiÕt
N Th¶m m©y tæng céng h §é cao ch©n m©y cña m©y thÊp nhÊt
dd H íng giã CM M©y tÇng trung
ff Tèc ®é giã CH M©y tÇng cao
NhiÖt ®é ddieemr s ¬ng b»ng oF
VV TÇm nh×n xa b»ng dÆm TdTd
ww Thêi tiÕt hiÖn t¹i a Xu thÕ ¸p suÊt
W Thêi tiÕt qu¸ khø PP BiÕn ®æi ¸p suÊt b»ng mb trong 3 giê
tr íc (+28 = +2,8)
¸p suÊt quy vÒ mùc n íc biÓn (h·y
PPP
céng 9 hoÆc 10 v chuyÓn dÊu ph¶y tíi RR L îng gi¸ng thñy trong 6 giê sau cïng
bªn tr¸i sè cuèi cïng)
Rt Thêi gian gi¸ng thñy b¾t ®Çu hoÆc kÕt
thóc (0 = kh«ng; 1 = 12 giê tr íc;
th¼ng
®øng 9 = kh«ng biÕt)
http://www.ebook.edu.vn
628
- http://www.ebook.edu.vn 629
- §é cao ch©n m©y thÊp nhÊt §é phñ m©y Tèc ®é giã
M· Ft MÐt DÆm/h km/h
0 0-149 0-49 Kh«ng m©y LÆng LÆng
1 150-299 50-99 1/10 hay Ýt h¬n 1-2 1-3
2 300-599 100-199 2/10 hay 3/10 3-8 4-13
3 600-999 200-299 4/10 9-14 14-19
4 1000-1999 300-599 5/10 15-20 20-32
5 2000-3499 600-999 6/10 21-25 33-40
6 3500-4999 1000-1499 7/10 hay 8/10 26-31 41-50
7 5000-6499 1500-1999 9/10 hay ®Çy m©y cã 32-37 51-60
kho¶ng trèng
8 6500-7999 2000-2499 38-43 61-69
9 8000 hoÆc 2500 hoÆc 10/10 ®Çy m©y 44-49 70-79
cao h¬n cao h¬n BÇu trêi tèi t¨m 50-54 80-87
hoÆc hoÆc 55-60 88-96
kh«ng m©y kh«ng m©y 61-66 97-106
67-71 107-114
72-77 115-124
78-83 125-134
84-89 135-143
Front 119-123 192-198
C¸c front ® îc thÓ hiÖn trªn b¶n ®å thêi tiÕt
bÒ mÆt b»ng c¸c ký hiÖu d íi ®©y. (c¸c mòi
tªn kh«ng thÓ hiÖn trªn b¶n ®å)
Front l¹nh (bÒ mÆt)
Front nãng (bÒ mÆt)
Front xãi mßn (bÒ mÆt)
Front dõng (bÒ mÆt)
Front nãng (trªn cao)
Front l¹nh (trªn cao)
http://www.ebook.edu.vn
630
- Nh÷ng ®iÒu kiÖn thêi tiÕt
Kh«ng quan M©y nãi Tr¹ng th¸i M©y nãi TÇm nh×n suy
s¸t thÊy ph¸t chung ®ang to n thÓ bÇu chung ®ang gi¶m do khãi
triÓn m©y tan ®i hoÆc trë trêi kh«ng h×nh th nh v
hoÆc kh«ng nªn Ýt ph¸t thay ®æi ë giê ph¸t triÓn ë
quan s¸t ® îc triÓn ë giê qu¸ qu¸ khø giê qu¸ khø
ë giê qu¸ khø khø
S ¬ng mï C¸c vÕt S ¬ng mï Ýt ThÊy ¸nh Gi¸ng thñy
nhÑ (khãi) s ¬ng mï nhiÒu liªn tôc chíp, kh«ng trong tÇm
thÊp ë tr¹m, t¹i tr¹m, nghe tiÕng nh×n, nh ng
kh«ng cao kh«ng cao sÊm kh«ng ®¹t tíi
qu¸ 6 ft trªn qu¸ 6 ft trªn mÆt ®Êt
mÆt ®Êt mÆt ®Êt
M a nhá M a (kh«ng TuyÕt (kh«ng M a v tuyÕt M a nhá kÕt
(kh«ng kÕt kÕt tô v r¬i th nh m a hay viªn b¨ng b¨ng hoÆc
b¨ng) hay kh«ng th nh r o) trong giê (kh«ng r¬i m a kÕt b¨ng
tuyÕt h¹t m a r o) qu¸ khø, th nh m a (kh«ng r¬i
(kh«ng r¬i trong giê qu¸ nh ng kh«ng r o) ë giê qu¸ th nh m a
m a r o) khø, nh ng cã lóc quan khø, nh ng r o) ë giê qu¸
trong giê qu¸ kh«ng cã lóc tr¾c kh«ng cã lóc khø, nh ng
khø, nh ng quan tr¾c quan tr¾c kh«ng cã lóc
kh«ng cã lóc quan tr¾c
quan tr¾c
B·o bôi nhÑ B·o bôi nhÑ B·o bôi nhÑ B·o bôi nÆng ·o bôi nÆng
hoÆc võa hay hoÆc võa hay hoÆc võa hay hay b·o c¸t, hay b·o c¸t,
b·o c¸t, ®· b·o c¸t, b·o c¸t®· b¾t ®· suy gi¶m ë kh«ng biÕn ®æi
gi¶m ®i ë giê kh«ng biÕn ®Çu hoÆc t¨ng giê qu¸ khø nhËn thÊy ë
qu¸ khø ®æi nhËn thÊy lªn ë giê qu¸ giê qu¸ khø
ë giê qu¸ khø khø
S ¬ng mï S ¬ng mï S ¬ng mï S ¬ng mï S ¬ng mï hay
hay s ¬ng mï hay s ¬ng mï hay s ¬ng mï hay s ¬ng mï s ¬ng mï
b¨ng ë b¨ng th nh b¨ng, bÇu trêi b¨ng, bÇu trêi b¨ng, bÇu trêi
kho¶ng c¸ch nh÷ng ®¸m cßn nhËn ra, kh«ng cßn cßn nhËn ra,
lóc quan tr¾c, ®· trë nªn nhËn ra, ®· kh«ng biÕn ®æi
nh ng kh«ng máng h¬n ë trë nªn máng ®¸ng kÓ ë giê
cã t¹i tr¹m ë giê qu¸ khø h¬n ë giê qu¸ qu¸ khø
giê qu¸ khø khø
M a nhá r¶i M a nhá liªn M a nhá r¶i M a nhá liªn M a nhá r¶i
r¸c (kh«ng kÕt tôc (kh«ng kÕt r¸c (kh«ng kÕt tôc (kh«ng kÕt r¸c (kh«ng kÕt
b¨ng), trêi b¨ng), trêi b¨ng), m a b¨ng), m a b¨ng), m a
s¸ng trong lóc s¸ng trong lóc võa trong lóc võa trong lóc nÆng trong lóc
quan tr¾c quan tr¾c quan tr¾c quan tr¾c quan tr¾c
M a r¶i r¸c M a liªn tôc M a r¶i r¸c M a liªn tôc M a r¶i r¸c
(kh«ng kÕt (kh«ng kÕt (kh«ng kÕt (kh«ng kÕt (kh«ng kÕt
b¨ng), trêi b¨ng), trêi b¨ng), m a b¨ng), m a b¨ng), m a
s¸ng lóc quan s¸ng lóc quan võa lóc quan võa lóc quan nÆng lóc quan
tr¾c tr¾c tr¾c tr¾c tr¾c
TuyÕt b«ng TuyÕt b«ng TuyÕt b«ng TuyÕt b«ng TuyÕt b«ng r¬i
r¬i r¶i r¸c, trêi r¬i liªn tôc, r¬i r¶i r¸c, r¬i liªn tôc, r¶i r¸c, tuyÕt
s¸ng lóc quan trêi s¸ng lóc tuyÕt võa lóc tuyÕt võa lóc nÆng lóc quan
tr¾c quan tr¾c quan tr¾c quan tr¾c tr¾c
M a r o nhÑ M a r o võa M a r o d÷ M a r o lÉn M a r o võa
v nÆng déi tuyÕt v n íc v nÆng v
lÉn tuyÕt
M a r o võa M a nhÑ lóc M a võa hoÆc TuyÕt nhÑ TuyÕt võa
v nÆng, m a quan tr¾c; giã nÆng lóc quan hoÆc m a v hoÆc nÆng,
®¸, kÌm theo lèc ë giê qu¸ tr¾c; giã lèc ë tuyÕt lÉn lén, hay m a v
kh«ng kh«ng khø, nh ng giê qu¸ khø, hoÆc m a ®¸ tuyÕt lÉn lén,
kÌm theo m a kh«ng cã lóc nh ng kh«ng lóc quan tr¾c; hay m a ®¸
hoÆc m a v quan tr¾c cã lóc quan giã lèc ë giê lóc quan tr¾c;
tuyÕt lÉn lén, tr¾c qu¸ khø, giã lèc ë giê
kh«ng kÌm nh ng kh«ng qu¸ khø,
sÊm chíp cã lóc quan nh ng kh«ng
tr¾c cã lóc quan
tr¾c
http://www.ebook.edu.vn 631
nguon tai.lieu . vn
