Giáo án Khí quyển, các yếu tố khí hậu

Huy động vốn hiểu biết về khí quyển và các yếu tố khí hậu; xác định vấn đề cần giải quyết trong bài: phân biệt thời tiết với khí hậu.

GV đưa ra câu nói: “Hôm nay nóng quá, Trái Đất đang nóng lên rồi!”. HS trả lời: Câu nói này đã đủ cơ sở để kết luận về khí hậu chưa? Vì sao? Đồng thời HS nêu tên lớp khí quyển sát bề mặt Trái Đất nơi phần lớn hiện tượng thời tiết xảy ra.

HS nêu được: Một ngày nóng là thời tiết, chưa đủ để kết luận về khí hậu; khí hậu là đặc trưng thống kê dài hạn. Phần lớn hiện tượng thời tiết xảy ra ở tầng đối lưu. Từ đó, HS xác định được hai nhiệm vụ của bài: tìm hiểu các yếu tố khí hậu và phân biệt thời tiết với khí hậu.

Giải thích được nhiệt độ không khí là gì và vì sao nhiệt độ phân hóa theo góc chiếu, thời gian chiếu sáng, lục địa – đại dương, dòng biển, địa hình và độ cao.

Cặp đôi quan sát sơ đồ bức xạ Mặt Trời và số liệu nhiệt độ của hai địa điểm A (ven biển) và B (sâu trong lục địa) cùng vĩ độ.

• Câu 1: Nhiệt độ không khí là gì?
• Câu 2: Góc chiếu và thời gian chiếu sáng ảnh hưởng thế nào đến nhiệt độ?
• Câu 3: Vì sao địa điểm A và B có nhiệt độ khác nhau? Kể tên các nhân tố còn lại (dòng biển, địa hình, độ cao).
• Câu 4: Vì sao không khí ở chân núi thường nóng hơn trên đỉnh núi cao?

• Nhiệt độ không khí là mức nóng lạnh của không khí.
• Góc chiếu càng lớn (Mặt Trời càng cao) và thời gian chiếu sáng càng dài thì bề mặt nhận được nhiều bức xạ hơn, nhiệt độ thường cao hơn.
• Địa điểm A (ven biển) thường có biên độ nhiệt năm nhỏ hơn B (sâu trong lục địa) do đại dương điều hòa nhiệt; nhiệt độ còn chịu tác động của dòng biển, địa hình và độ cao.
• Càng lên cao, không khí thường lạnh hơn, nên chân núi thường nóng hơn đỉnh núi cùng điều kiện khác.
• Kết luận: Nhiệt độ phân hóa theo nhiều nhân tố, không do một nhân tố đơn lẻ quyết định.

Giải thích được khí áp thay đổi theo nhiệt, độ cao và động lực; gió là chuyển động không khí do chênh lệch khí áp và bị lệch bởi ma sát, lực Coriolis; nêu được các loại gió chính.

HS làm việc nhóm 4 theo phiếu học tập số 1; mỗi thành viên phụ trách một nội dung (khí áp, gió và nguyên nhân, gió thường xuyên, gió mùa và gió địa phương) rồi chia sẻ trong nhóm.
Câu hỏi chính: Khí áp là gì? Vì sao khí áp thay đổi? Gió hình thành như thế nào và vì sao hướng gió bị lệch? Kể tên các gió thường xuyên và cho ví dụ gió mùa, gió địa phương.

• Khí áp là sức ép cột không khí. Khí áp thay đổi theo nhiệt độ, độ cao và động lực; không thể giải thích mọi đai áp chỉ bằng nhiệt.
• Gió là chuyển động không khí từ nơi khí áp cao đến nơi khí áp thấp; trên đường đi bị ma sát và lực Coriolis làm đổi hướng.
• Các gió thường xuyên: Tín phong, Tây ôn đới, Đông cực.
• Gió mùa đổi hướng ưu thế theo mùa; gió địa phương (gió biển, gió đất...) gắn với tương phản nhiệt hoặc địa hình.
• Kết luận nhóm: Khí áp và gió là hai yếu tố liên quan chặt chẽ; khí áp chênh lệch là nguyên nhân trực tiếp tạo gió.

Giải thích được điều kiện hình thành mưa và các nhân tố làm mưa phân hóa; phân biệt được thời tiết với khí hậu và nêu được chuẩn khí hậu.

HS làm việc theo nhóm 4 với phiếu học tập số 2. Nhóm đọc thông tin về độ ẩm, mưa và so sánh hai khái niệm thời tiết, khí hậu.
Câu hỏi chính: Độ ẩm tăng có nhất thiết gây mưa không? Vì sao mưa nhiều ở sườn đón gió và ít ở sườn khuất gió? Thời tiết và khí hậu khác nhau ở những điểm nào? Chuẩn khí hậu WMO dùng giai đoạn bao nhiêu năm?

• Độ ẩm tăng chưa chắc gây mưa; mưa cần điều kiện ngưng kết và cơ chế nâng không khí.
• Sườn đón gió: không khí ẩm bị nâng lên, lạnh đi, có thể ngưng kết tạo mưa; sườn khuất gió: không khí hạ xuống, nóng lên, độ ẩm tương đối giảm.
• Mưa phân hóa còn tùy hướng gió, độ cao, mùa và nguồn ẩm.
• Thời tiết: trạng thái khí quyển ngắn hạn tại một thời điểm, khoảng thời gian ngắn; Khí hậu: đặc trưng thống kê dài hạn của thời tiết.
• Chuẩn khí hậu WMO dùng các giai đoạn 30 năm, như 1991–2020.

Củng cố kiến thức về khí quyển, các yếu tố khí hậu, thuật ngữ và cách tính biên độ nhiệt; sửa các quan niệm sai.

Bài tập 1 (trắc nghiệm): Phần lớn hiện tượng thời tiết diễn ra ở đâu? A. Đáy đại dương; B. Tầng đối lưu; C. Nhân Trái Đất; D. Tầng điện li hoàn toàn khô.
Bài tập 2 (chọn hai nhận định đúng): A. Khí hậu cần đặc trưng thống kê dài hạn; B. Một ngày nóng chứng minh xu thế khí hậu; C. Địa hình ảnh hưởng lượng mưa; D. Gió luôn thổi thẳng từ cao áp đến thấp áp không lệch.
Bài tập 3 (Đ/S): a) Khí hậu cần đặc trưng thống kê dài hạn; b) Địa hình ảnh hưởng lượng mưa; c) Một ngày nóng chứng minh xu thế khí hậu; d) Gió luôn thổi thẳng từ cao áp đến thấp áp không lệch.
Bài tập 4 (ghép): Nhiệt độ, Khí áp, Lượng mưa với đặc trưng: Mức nóng lạnh của không khí; Sức ép cột không khí; Bề dày lớp nước mưa tích lũy.
Bài tập 5 (điền từ): Mức nóng lạnh của không khí: {{1}}; Sức ép cột không khí: {{2}}.
Bài tập 6 (tính toán): Chuỗi nhiệt độ trung bình tháng giả định có cực đại 28°C, cực tiểu 16°C. Biên độ nhiệt năm bằng bao nhiêu °C?

Đáp án:

• Bài 1: B (tầng đối lưu chứa phần lớn hơi nước và có đối lưu mạnh nên phần lớn mây, mưa và hiện tượng thời tiết xảy ra tại đây).
• Bài 2: A và C (hai ý đúng); B và D sai vì một ngày nóng không chứng minh xu thế khí hậu và gió không thổi thẳng, không lệch.
• Bài 3: a) Đ; b) Đ; c) S; d) S.
• Bài 4: Nhiệt độ – Mức nóng lạnh của không khí; Khí áp – Sức ép cột không khí; Lượng mưa – Bề dày lớp nước mưa tích lũy.
• Bài 5: {{1}} = Nhiệt độ; {{2}} = Khí áp.
• Bài 6: Biên độ = 28 − 16 = 12°C; không lấy tổng rồi chia hai.

Vận dụng kiến thức về mưa, gió và khí hậu để giải thích hiện tượng thực tế; sử dụng chứng cứ để sửa nhận định và nêu giới hạn kết luận.

Nhiệm vụ 1: Giải thích vì sao sườn đón gió ẩm thường mưa nhiều hơn sườn khuất gió.
Nhiệm vụ 2: Một bạn khẳng định: “Một ngày nóng chứng minh xu thế khí hậu”. Hãy sửa nhận định, giải thích và nêu một ví dụ hoặc điều kiện giới hạn.
Nhiệm vụ 3 (liên hệ thực tế): Chọn một địa phương em biết có dãy núi hoặc đồi, nêu một hiện tượng mưa hoặc nóng em quan sát được và giải thích bằng khái niệm đã học (không suy từ một nhân tố thành nguyên nhân duy nhất).

• Sườn đón gió: gió ẩm bị địa hình nâng lên, lạnh đi và có thể ngưng kết tạo mưa; sườn khuất gió: không khí hạ xuống, nóng lên, độ ẩm tương đối giảm nên mưa ít hơn. Quan hệ này còn tùy hướng gió, độ cao, mùa và nguồn ẩm, không áp dụng vô điều kiện.
• Sửa nhận định: Một ngày nóng là quan sát thời tiết, chưa chứng minh xu thế khí hậu. Cần chuỗi số liệu dài, cùng phương pháp, xét biến động và sai số; ví dụ so trung bình nhiều năm và xu thế của chuỗi 30 năm. Một ngày mát bất thường cũng không bác bỏ xu thế dài hạn.
• Liên hệ thực tế: HS nêu được hiện tượng cụ thể, sử dụng ít nhất hai nhân tố (địa hình, hướng gió, độ cao...) và nêu giới hạn kết luận.