Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Thủy khí – Đề 5

Độ ẩm tương đối là tỷ lệ phần trăm giữa lượng hơi nước thực tế có trong không khí (độ ẩm tuyệt đối) so với lượng hơi nước tối đa mà không khí có thể chứa ở nhiệt độ đó (độ ẩm bão hòa). Nó thể hiện mức độ bão hòa hơi nước của không khí.

Sương mù là hiện tượng ngưng tụ hơi nước gần bề mặt đất, không phải là kết tủa từ mây xuống đất. Mưa, tuyết và mưa đá đều là các dạng kết tủa, tức là nước từ mây rơi xuống bề mặt Trái Đất.

Mưa rào thường liên quan đến mây tích (Cumulus) và đặc biệt là mây vũ tích (Cumulonimbus). Cơ chế hình thành chủ yếu là đối lưu mạnh mẽ. Không khí nóng ẩm bốc lên cao, lạnh đi và ngưng tụ rất nhanh, tạo thành mưa với cường độ lớn trong thời gian ngắn. Mây ti và mây tầng không liên quan đến mưa rào và cơ chế ngưng tụ của chúng khác.

Ẩm kế (Hygrometer) hoặc tâm ẩm kế (Psychrometer) là thiết bị chuyên dụng dùng để đo độ ẩm của không khí. Có nhiều loại ẩm kế khác nhau, từ ẩm kế cơ học (dùng tóc người, giấy...) đến ẩm kế điện tử (dùng cảm biến điện dung, điện trở...).

Tỷ lệ trộn (mixing ratio) là đại lượng đo lường khối lượng hơi nước trên một đơn vị khối lượng không khí khô (thường là gram hơi nước trên kilogram không khí khô). Nó khác với độ ẩm tuyệt đối (khối lượng hơi nước trên đơn vị thể tích không khí) và độ ẩm tương đối (tỷ lệ phần trăm so với độ ẩm bão hòa).

Mưa axit hình thành khi các chất ô nhiễm không khí như sulfur dioxide (SO2) và nitrogen oxides (NOx) từ hoạt động công nghiệp, giao thông... hòa tan vào hơi nước trong khí quyển, tạo thành axit sulfuric và axit nitric. Mưa sẽ mang các axit này xuống đất, gây mưa axit. Vì vậy, khu vực công nghiệp phát triển và có mưa là điều kiện lý tưởng để xảy ra mưa axit.

Ngưng tụ là quá trình hơi nước chuyển sang trạng thái lỏng. Khi hơi nước ngưng tụ, nó giải phóng nhiệt tiềm ẩn ngưng tụ vào môi trường xung quanh (khí quyển). Ngược lại, bốc hơi và thăng hoa cần hấp thụ nhiệt tiềm ẩn để chuyển pha, còn tan chảy cần hấp thụ nhiệt tiềm ẩn nóng chảy.

Hơi nước là một khí nhà kính quan trọng, hấp thụ và giữ lại nhiệt bức xạ từ Trái Đất, giúp điều hòa nhiệt độ bề mặt hành tinh, làm cho Trái Đất ấm áp và có thể sống được. Nếu không có hơi nước và các khí nhà kính khác, nhiệt độ trung bình Trái Đất sẽ thấp hơn nhiều.

Bốc hơi là quá trình chuyển từ trạng thái lỏng sang khí, cần cung cấp năng lượng (nhiệt tiềm ẩn bốc hơi) để phá vỡ liên kết giữa các phân tử nước. Các quá trình ngưng tụ (khí sang lỏng), đông đặc (lỏng sang rắn), kết tủa (hơi nước thành lỏng/rắn) đều giải phóng năng lượng (nhiệt tiềm ẩn) ra môi trường.

Băng ở hai cực (băng biển, băng lục địa) có độ phản xạ ánh sáng (albedo) rất cao, phản xạ một lượng lớn bức xạ mặt trời trở lại không gian. Điều này giúp giảm lượng nhiệt hấp thụ vào Trái Đất, đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa nhiệt độ toàn cầu. Băng tan do biến đổi khí hậu làm giảm khả năng phản xạ này, góp phần làm Trái Đất nóng lên.

Áp suất khí quyển có ảnh hưởng gián tiếp nhưng không phải là yếu tố trực tiếp chính ảnh hưởng đến tốc độ bốc hơi. Các yếu tố trực tiếp bao gồm nhiệt độ (càng cao bốc hơi càng nhanh), diện tích bề mặt (càng lớn bốc hơi càng nhanh), và độ ẩm không khí (càng thấp bốc hơi càng nhanh).

Cân bằng nước (water balance) được biểu diễn đơn giản bằng phương trình: P = E + R + ΔS, trong đó P là lượng mưa, E là bốc hơi (bao gồm cả thoát hơi nước từ thực vật), R là dòng chảy mặt và ΔS là sự thay đổi trữ lượng nước (thường là nước ngầm hoặc độ ẩm đất). Ngưng tụ (C) thường được tính là một phần nhỏ và đôi khi bỏ qua trong cân bằng nước khu vực lớn.

Độ sâu của hồ ít ảnh hưởng trực tiếp đến lượng bốc hơi. Các yếu tố chính ảnh hưởng bao gồm diện tích mặt hồ (diện tích lớn hơn bốc hơi nhiều hơn), nhiệt độ nước (cao hơn bốc hơi nhanh hơn), tốc độ gió (gió mạnh làm tăng bốc hơi do cuốn đi hơi nước bão hòa gần bề mặt), và độ ẩm không khí (không khí khô hơn bốc hơi nhanh hơn).

Sương mù là hiện tượng ngưng tụ hơi nước thành các hạt nước nhỏ li ti gần bề mặt đất khi không khí ẩm bão hòa và nhiệt độ giảm xuống điểm sương.

Điểm sương là nhiệt độ mà tại đó không khí trở nên bão hòa hơi nước (độ ẩm tương đối đạt 100%) và hơi nước bắt đầu ngưng tụ thành nước lỏng, tạo thành sương, mây hoặc mưa (nếu có đủ hạt nhân ngưng tụ).

Mưa phùn (drizzle) là loại mưa có cường độ rất nhỏ, các giọt nước rất nhỏ, đường kính thường nhỏ hơn 0.5mm. Chúng lơ lửng trong không khí và rơi rất chậm, tạo cảm giác như sương mù đặc hơn là mưa thông thường.

Thăng hoa là quá trình chuyển trực tiếp từ trạng thái rắn sang trạng thái khí mà không qua trạng thái lỏng. Ví dụ điển hình là băng tuyết hoặc nước đá khô chuyển trực tiếp thành hơi nước.

Khi độ ẩm tương đối cao, không khí đã chứa gần đến mức tối đa lượng hơi nước mà nó có thể giữ. Do đó, sự chênh lệch về áp suất hơi nước giữa bề mặt da (nơi mồ hôi bốc hơi) và không khí xung quanh giảm đi, làm chậm quá trình bốc hơi mồ hôi. Cơ thể khó giải nhiệt qua bốc hơi mồ hôi, gây cảm giác nóng bức, khó chịu.

Băng giá (hay sương muối, rime ice) hình thành khi sương mù (các hạt nước siêu lạnh lơ lửng trong không khí) ngưng tụ và đóng băng ngay lập tức khi tiếp xúc với các bề mặt vật thể có nhiệt độ dưới 0°C. Nó tạo thành lớp băng xốp, trắng đục bám trên bề mặt.

Mưa đá hình thành trong mây vũ tích (Cumulonimbus) do sự đối lưu mạnh mẽ. Các hạt băng nhỏ bị gió mạnh đẩy lên xuống nhiều lần trong mây, mỗi lần lại được bao phủ thêm lớp băng mới. Khi đủ nặng, chúng rơi xuống đất thành mưa đá. Đối lưu mạnh mẽ là yếu tố then chốt để tạo ra mưa đá.

Khi nhiệt độ không khí tăng lên, khả năng chứa hơi nước tối đa của không khí (độ ẩm bão hòa) cũng tăng lên. Nếu lượng hơi nước thực tế không đổi, tỷ lệ giữa lượng hơi nước thực tế và độ ẩm bão hòa (tức độ ẩm tương đối) sẽ giảm xuống. Vì vậy, độ ẩm tương đối giảm khi nhiệt độ tăng và lượng hơi nước không đổi.

Mây tích (Cumulus) thường hình thành vào trưa và chiều do đối lưu nhiệt. Bức xạ mặt trời làm nóng bề mặt đất, không khí gần mặt đất nóng lên, trở nên nhẹ hơn và bốc lên cao. Khi lên cao, không khí lạnh đi, hơi nước ngưng tụ tạo thành mây tích. Hiện tượng này mạnh mẽ nhất vào thời điểm nhiệt độ cao nhất trong ngày.

Thủy phân là quá trình phân cắt phân tử bằng nước, không liên quan trực tiếp đến vòng tuần hoàn nước trong tự nhiên, trong khi bốc hơi, ngưng tụ và kết tủa là các giai đoạn chính của vòng tuần hoàn nước.

Mây vũ tích (Cumulonimbus) là loại mây đối lưu mạnh mẽ, phát triển theo chiều thẳng đứng, thường gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan như mưa rào, mưa đá, sấm sét và gió mạnh do sự bất ổn định và năng lượng lớn trong mây.

Thuỷ khí quyển tập trung vào nước ở trạng thái khí và lỏng trong khí quyển. Nước ngầm thuộc về thuỷ quyển (hydrosphere), nằm dưới bề mặt đất, không phải là một phần của khí quyển.

Hơi nước (H2O) là thành phần chiếm tỷ lệ lớn nhất và quan trọng nhất trong thủy khí quyển, quyết định nhiều hiện tượng thời tiết và khí hậu.

Vũ kế (hay thùng đo mưa, pluviometer, ombrometer, hyetometer) là thiết bị chuyên dụng được sử dụng để thu thập và đo lượng mưa trong một khoảng thời gian nhất định, thường được biểu thị bằng milimet hoặc inch.

Mưa địa hình (hay mưa orographic) hình thành khi khối không khí ẩm di chuyển theo chiều gió, bị đẩy lên cao khi gặp địa hình núi. Khi lên cao, không khí lạnh đi, hơi nước ngưng tụ và gây mưa ở sườn đón gió của núi.

Trong dự báo thời tiết ngắn hạn (vài ngày tới), thông tin về lượng mưa và độ ẩm là cực kỳ quan trọng. Chúng quyết định các hiện tượng thời tiết như mưa, sương mù, mây, và ảnh hưởng trực tiếp đến điều kiện thời tiết hàng ngày. Các yếu tố khác như độ mặn, nhiệt độ trung bình năm, lưu lượng sông ít biến đổi trong thời gian ngắn và không phải yếu tố quyết định thời tiết hàng ngày.

Mây ti (Cirrus) là loại mây tầng cao, thường xuất hiện ở độ cao trên 6000m, có dạng sợi, mỏng, màu trắng hoặc gần như trong suốt, thường được cấu tạo từ các tinh thể băng do nhiệt độ rất thấp ở tầng cao.