Địa lý Vật lý I: Khí hậu, Sinh quần và Tuần hoàn Toàn cầu

Vĩ độ trước tiên: mô hình năng lượng mặt trời

Bề mặt Trái đất nhận được lượng năng lượng mặt trời khác nhau ở các vĩ độ khác nhau — nhiều nhất ở xích đạo (mặt trời trên đỉnh đầu), ít nhất ở các cực (mặt trời luôn ở góc thấp). Sự thật vật lý duy nhất này thúc đẩy hầu hết những gì tiếp theo.

Vành đai áp suất toàn cầu

Không khí xích đạo ấm bốc lên, nguội đi và hạ xuống quanh 30° bắc và nam — tạo ra vành đai áp suất cao cận nhiệt đới. Không khí khô hạ xuống này là lý do tại sao hầu hết các sa mạc lớn của thế giới (Sahara, Kalahari, Ả Rập, Úc, Sonoran) nằm quanh vĩ độ 30°. Đây không phải là sự trùng hợp ngẫu nhiên.

Không khí cũng bốc lên gần 60° và hạ xuống gần các cực, tạo ra áp suất cao ở cực. Mô hình kết quả:

• 0°: áp suất thấp xích đạo — ấm, ẩm ướt, rừng nhiệt đới
• 30°: áp suất cao cận nhiệt đới — không khí khô hạ xuống, sa mạc
• 60°: áp suất thấp cận cực — vùng pha trộn, bão ôn đới
• 90°: áp suất cao ở cực — không khí lạnh khô, đài nguyên

Vành đai gió thịnh hành

Không khí chảy từ áp suất cao đến áp suất thấp tạo ra các vành đai gió thịnh hành. Hiệu ứng Coriolis làm chệch hướng chúng — sang phải ở Bắc Bán cầu, sang trái ở Nam Bán cầu:

• Gió tín phong (0°-30°) — thổi từ đông sang tây. Đã cung cấp năng lượng cho Manila Galleon lịch sử và giúp thuyền đến châu Mỹ.
• Gió tây thịnh hành (30°-60°) — thổi từ tây sang đông. Đẩy không khí biển vào các bờ biển phía tây của các lục địa ở vĩ độ trung bình — khí hậu ẩm ướt ôn hòa ở Ireland, Na Uy, Tây Bắc Thái Bình Dương, nam Chile, New Zealand.
• Gió đông cực (60°-90°) — gió lạnh từ các cực.

Hải lưu — bộ điều tiết khí hậu

Các dòng biển ấm (Dòng chảy vịnh, Dòng chảy Bắc Đại Tây Dương, Kuroshio) đẩy nước ấm về phía các vĩ độ cao hơn ở phía tây của các lưu vực đại dương, điều hòa khí hậu ven biển. Các dòng biển lạnh (California, Humboldt, Benguela) làm ngược lại — làm mát các đường bờ biển ngay cả ở các vĩ độ nhiệt đới. Sa mạc ven biển (Atacama ở Chile, Namib ở Namibia) nằm ở phía khuất gió của các dòng biển lạnh.

Hệ thống gió mùa

Các lục địa nóng lên và nguội đi nhanh hơn đại dương. Vào mùa hè, khối lục địa châu Á nóng lên nhanh hơn Ấn Độ Dương — tạo áp suất thấp trên đất liền và hút không khí biển ẩm (gió mùa ẩm). Vào mùa đông, mô hình đảo ngược — không khí lục địa khô chảy ra ngoài về phía đại dương ấm hơn. Điều này mang lại cho Nam Á và Đông Nam Á một mùa mưa rõ rệt (tháng 6-9) và mùa khô (tháng 10-5). Một tỷ người lên kế hoạch nông nghiệp của họ xung quanh mô hình này.

Bóng mưa

Không khí ẩm được đẩy lên một dãy núi nguội đi, ngưng tụ và làm rơi lượng mưa ở phía đón gió. Không khí hạ xuống ở phía khuất gió là khô và ấm lên khi hạ xuống — tạo ra một bóng mưa. Great Basin ở phía tây Hoa Kỳ (khuất gió của Sierra Nevada) và thảo nguyên Patagonia (khuất gió của Andes) là những ví dụ điển hình.

Sinh quần theo khí hậu

Kết hợp nhiệt độ và lượng mưa và bạn có được các sinh quần đặc trưng:

• Rừng nhiệt đới — ấm áp, ẩm ướt quanh năm. Amazon, Congo, Đông Nam Á.
• Xavan nhiệt đới — ấm áp, mưa theo mùa (ẩm/khô). Châu Phi cận Sahara, cerrado Brazil.
• Sa mạc — khô cằn. Sahara, Ả Rập, Úc, Sonoran.
• Địa Trung Hải — mùa đông ẩm ôn hòa, mùa hè khô. Xung quanh Địa Trung Hải, California, trung Chile, Cape Tây Nam Phi, nam Úc. Ô liu, nho, lúa mì.
• Rừng rụng lá ôn đới — bốn mùa, lượng mưa vừa phải. Đông Hoa Kỳ, Tây Âu, Đông Á.
• Đồng cỏ ôn đới — giữa lục địa, mùa đông lạnh, mùa hè ấm. Đại đồng bằng Hoa Kỳ, thảo nguyên Ukraine, pampa Argentina.
• Rừng phương bắc (taiga) — lạnh, cây lá kim. Khiên Canada, Siberia, Scandinavia.
• Đài nguyên — vĩnh cửu băng, thực vật thấp. Rìa Bắc Cực.

Trọng tâm kỳ thi