NHIỆT ĐỘ KHÔNG KHÍ

• Sự nóng lên và lạnh đi của không khí

• Biến thiên nhiệt độ không khí

• Các chỉ tiêu nhiệt độ không khí

• Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với sinh vật

• Các biện pháp điều tiết nhiệt độ không khí

Quá trình nóng lên và lạnh đi của không khí

Đơn vị đo nhiệt độ: Chuẩn dưới Chuẩn trên (nước đá đang tan) (hơi nước đang sôi)

Thang nhiệt Celsius 00C 1000CThang nhiệt Kenvin oK 2730K 3730KThang nhiệt Fahrenheit oF 320F 2120FThang nhiệt Reomur oR 00R 800R

• Sự dẫn nhiệt phân tử:

Qv = -dt/dz

Qv: thông lượng dẫn nhiệt phân tử (cal cm-2.giây-1):hệ số dẫn nhiệt của không khí: 0,000048 cal cm-1 giây-1 độ-1

dt/dz::gradient nhiệt độ của không khí 0C cm-1)

• Trao đổi nhiệt bằng quá trình đối lưu• Trao đổi nhiệt bằng quá trình loạn lưu• Trao đổi nhờ tiềm nhiệt ngưng kết hơi nước

QE = L. mnước

L là tiềm nhiệt (600 cal g-1) cho quá trình bốc hơi và ngưng tụ mnước là lượng nước bốc hơi hoặc ngưng tụ

Biến thiên nhiệt độ không khí• Biến thiên hàng ngày

– Thời gian xuất hiện cực trị– Biên độ nhiệt độ ngày đêm

• Vĩ độ địa lý (nhiệt đới 10-120[250], ôn đới 8-90, cực đới 3-40)• Mùa trong năm• Địa hình• Thời tiết• Khoảng cách đến bờ biển• Mặt đệm

– So sánh biên độ nhiệt độ (t) trên mặt biển và mặt đất – Ảnh hưởng của khoảng cách tới bờ biển đến t

• Biến thiên hàng năm– Thời gian xuất hiện cực trị– Biên độ nhiệt độ năm

• Vĩ độ địa lý: càng tăng thì t năm càng tăng; chia ra làm 4 kiểu biến thiên nhiệt độ năm trên trái đất

Kiểu xích đạo: biến thiên kép, t năm nhỏ (lục địa 6 – 100C; biển 10C)Kiểu nhiệt đới: biến thiên đơn; t lục địa 10-200C, biển 50CKiểu ôn đới: biến thiên đơn; t cao: lục địa 20-400C, biển 10-200CKiểu cực đới: mùa đông kéo dài, mùa hè ngắn; t rất cao, lục địa 65-

750C, đại dương 20-300C• Mặt đệm, độ cao so với mực nước biển

• Biến thiên theo chiều thẳng đứng– Ban ngày nhiệt độ giảm dần theo độ cao– Ban đêm nhiệt độ giảm chậm, cá biệt tăng theo độ cao (nghịch

nhiệt)– Gradient nhiệt độ lớn nhất ở lớp khí quyển gần mặt đất và giảm

dần theo độ cao– Dẫn tới biên độ nhiệt độ ngày đêm giảm dần theo độ cao

Sự biến thiên nhiệt độ hàng ngày theo độ cao

Sự biến thiên nhiệt độ theo độ cao (trong điều kiện lý tưởng)

ê

4. Các chỉ tiêu nhiệt độ không khí• Nhiệt độ trung bình

– Trung bình ngày– Trung bình một giai đoạn khí hậu

• Nhiệt độ tối cao và tối thấp– Tối cao và tối thấp tuyệt đối– Tối cao và tối thấp trung bình– Tối cao và tối thấp sinh vật học

• Tổng nhiệt độ trung bình (tích ôn trung bình):

– Đánh giá tiềm năng nhiệt của một vùng– Phân vùng khí hậu, bố trí cơ cấu mùa vụ

• Tổng nhiệt độ hoạt động (tích ôn hoạt động)

– Phản ánh nhu cầu nhiệt của sinh vật và mỗi giai đoạn sinh trưởng• Tổng nhiệt độ hữu hiệu (tích ôn hữu hiệu)

– Phản ánh nhu cầu nhiệt của sinh vật và mỗi giai đoạn sinh trưởng, phát triển của chúng

– Sử dụng để dự báo các thời kỳ vật hậu của cây trồng.

n ATS = Σ ti i=1

n AcTS = Σ(tbio-min< ti < tbio-max )

i=1

n ETS = Σ (ti – b) i=1

Giới hạn nhiệt độ sinh học• Nhiệt độ tối thấp sinh vật học (bio-minimum):

– Là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó cây trồng ngừng sinh trưởng, phát triển– Phụ thuộc vào loại cây, giống (nguồn gốc), điều kiện sống…

• Lúa mì: -6 đến -100C• Bông, đay, mía, thuốc lá: 13-140C• Ngô: nhiệt đới 130C, ôn đới 100C

– Thời kỳ phát dục: Mẫn cảm hơn vào thời kỳ ra hoa (lúa thời kỳ ra hoa 18-20oC)

• Nhiệt độ tối thích (bio-optimum):– Là khoảng nhiệt độ thuận lợi nhất cho quá trình sinh trưởng, phát triển. – Nhiệt độ càng tăng quá trình sinh trưởng càng thuận lợi (Vant-Hoff)– Thông thường nằm trong khoảng 20 và 300C.

• Nhiệt độ tối cao sinh vật học (bio-maximum)– Là nhiệt độ cao nhất mà tại đó cây trồng ngừng sinh trưởng , phát triển.

• Nhiệt độ cận tối thấp:– Cây trồng sinh trưởng, phát triển kém do độ nhớt của nguyên sinh chất

tăng. Nhiệt độ thấp là yếu tố hạn chế.• Nhiệt độ cận tối cao:

– Nhiệt độ cao là yếu tố hạn chế sinh trưởng , phát triển. Cây trồng hô hấp mạnh nên tiêu hao nhiều dinh dưỡng, sức sống giảm.

Giới hạn nhiệt độ đối với quang hợp (Mavi, 1994)

Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cây trồngT

rọng

lượ

ng c

hất k

hô tư

ơng

đối

Nhiệt độ đối với quang hợp và hô hấp của cây khoai tây (Mavi, 1994)

Giới hạn nhiệt độ đối với quang hợp (Mavi, 1994)

Yêu cầu nhiệt độ của một số loại rau trong thời kỳ sinh trưởng

Loại rau Nhiệt độ (0C)

Loại rau Nhiệt độ (0C)

Loại rau Nhiệt độ (0C)

Min Opt Min Opt Min Opt

Đậu Hà Lan -10 15 - 25 Spinach -13 12 – 25 Sup lơ xanh

-19 8 - 27

Diếp xoăn -3 15 - 23 Măng tây -15 15 – 30 Cải bắp -20 10 - 30

Cà -12 18 - 30 Dưa chuột -15 20 – 30 Hành tây -20 10 - 30

Ớt -12 18 - 30 Bí đỏ -15 15 – 30 Cà chua -20 15 - 35

Cần tây -12 10 - 22 Củ cải -16 14 – 30 Cà rốt -22 8 - 30

Nguồn: Giáo trình Cây rau (Tạ Thu Cúc – 2000)

Bảng 3.12. Giới hạn nhiệt độ tối thấp sinh vật học (B 0C) của cây trồng Nguồn : (FAO, Rome, 1991) [19] 

Loại cây BoC Loại cây BoC

Chanh -4 -5 Chuối, đu đủ +5

Mơ, đào -2 -3 Cà phê vối +5

Cam, quýt -2 -3 Cà phê chè +1

Mận, táo, lê -1 Hồ tiêu +9

Quế, trẩu -8 -10 Cao su +15

Chè Shane -5 Lúa +13

Dứa 0 Bông +14

Chè Ấn Độ 0 -2 Khoai lang +14

Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cây trồng

• Ảnh hưởng tới tốc độ phát dục (phản ứng cảm ôn):─ Tích ôn hữu hiệu là 1 hằng số─ Nhiệt độ tăng rút ngắn TG sinh trưởng và ngược lại khi tăng.─ Dự tính số ngày phát dục:

• Hiện tượng cảm ứng nhiệt hình thành hoa:─ Giai đoạn xuân hoá.─ Nhiệt độ xuân hoá.─ Xử lý xuân hoá cho hoa loa kèn, đào quả…

• Cường độ quang hợp và hô hấp của cây:

n = ETS/ (t – b)

Hình 3.8. Cây đào Sa Pa và độ lạnh

Hình 3.9. Mùa hoa đào ở Sa Pa

Hình 3.10. Hoa Lan Sa Pa

Hình 3.11. Do lạnh Lay ơn thóc ít nở hoa