Nhiệt độ không khí là gì? Hướng dẫn cách đo nhiệt độ không khí chính xác

Nhiệt độ không khí là mức độ nóng hoặc lạnh của không khí và còn là thước đo lường động năng trung bình của các phân tử trong không khí, được biểu thị bằng đơn vị hoặc độ được chỉ định trên thang đo chuẩn. Cụ thể hơn, nhiệt độ không khí mô tả động năng, hay năng lượng chuyển động của các khí tạo nên không khí. Khi các phân tử khí di chuyển nhanh hơn, nhiệt độ không khí sẽ tăng lên.

Khái niệm nhiệt độ không khí là một trong những thuật ngữ được đề cập thường xuyên bởi các nhà nghiên cứu môi trường và dự báo thời tiết. Bởi vì con người cũng như hàng hóa và sản phẩm đôi khi phản ứng rất nhạy cảm với các giá trị nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp.

Nhiệt độ không khí ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và sinh sản của thực vật và động vật, với nhiệt độ ấm hơn sẽ giúp thúc đẩy tăng trưởng sinh học. Nhiệt độ không khí cũng ảnh hưởng đến gần như tất cả các thông số thời tiết khác. Ví dụ, nhiệt độ không khí ảnh hưởng đến tốc độ bay hơi, độ ẩm tương đối, tốc độ và hướng gió, và các hiện tượng kết tủa của thời tiết chẳng hạn như trời sẽ mưa, tuyết hoặc mưa đá.

Ngoài ra, nhiệt độ không khí còn là một trong 3 yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thời tiết. Thời tiết khí hậu và nhiệt độ không khí cùng với áp suất và mật độ không khí có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, Khi các phân tử ấm lên, chúng sẽ di chuyển và va vào nhau nhiều hơn, tạo ra áp lực không khí mạnh hơn cũng như mật độ không khí sẽ dày hơn. Từ 3 yếu tố này mà các nhà nghiên cứu thời tiết mới có thể biết được thời tiết những ngày sắp tới sẽ như thế nào.

Như bạn đã biết về thế nào là nhiệt độ không khí ở phần thông tin trên, có thể bạn đang tò mò không biết làm thế nào mà các nhà khoa học hoặc nghiên cứu đo được nhiệt độ không khí đúng không nè!

Nhiệt độ không khí cũng giống như nhiệt độ cơ thể con người được biểu thị bằng độ F hoặc độ C. Một cách khoa học hơn để mô tả nhiệt độ không khí là trong đơn vị tiêu chuẩn quốc tế Kelvin. 0 độ Kelvin được gọi là số không tuyệt đối. Đó là nhiệt độ lạnh nhất có thể, và là mức nhiệt độ mà tất cả các chuyển động phân tử dừng lại. Nó xấp xỉ bằng -273 độ C và -460 độ F.

Dưới đây là hướng dẫn đo nhiệt độ không khí, áp dụng cho tất cả các loại nhiệt kế từ nhiệt kế thủy ngân cổ điển đến cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số thời đại mới:

• Đặt nhiệt kế cách mặt đất 1.5 m (có thể xê dịch trong khoảng 30 cm). Nhiệt kế đặt quá thấp sẽ thu nhiệt độ dư thừa từ mặt đất và nhiệt kế đặt quá cao sẽ có làm sai lệch nhiệt độ không khí do sự làm lạnh tự nhiên của khí quyển (natural cooling). Vì vậy 1.5m là con số hoàn hảo nhất để đo nhiệt độ.

• Nhiệt kế phải được đặt trong bóng râm. Nếu bạn đặt nhiệt kế của bạn dưới ánh sáng mặt trời, bức xạ trực tiếp từ mặt trời sẽ dẫn đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ thực sự.
• Có luồng không khí tốt cho nhiệt kế của bạn. Điều này giữ cho không khí lưu thông xung quanh nhiệt kế, duy trì sự cân bằng với môi trường xung quanh. Do đó, điều quan trọng là đảm bảo không có vật cản chặn nhiệt kế của bạn như cây cối hoặc tòa nhà. Không gian càng thoáng càng tốt.
• Đặt nhiệt kế lên bề mặt cỏ hoặc bụi bẩn. Bê tông và mặt đường thu hút nhiều nhiệt hơn cỏ. Đó là lý do tại sao các thành phố thường ấm hơn so với vùng ngoại ô. Nên giữ nhiệt kế ít nhất 30 m từ bất kỳ bề mặt gạch lát hoặc bê tông nào để tránh đo nhiệt độ không khí sai
• Che chắn cho nhiệt kế. Khi trời bắt đầu mưa, bạn không muốn nhiệt kế của mình bị ướt vì điều đó có thể làm hỏng nhiệt kế vĩnh viễn. Lều khí tượng như Stevenson screen là một nơi tuyệt vời để lưu trữ nhiệt kế và các dụng cụ khác vì chúng cung cấp độ che phủ cũng như thông gió đầy đủ. Nếu bạn không thể mua được lều khí tượng, bạn có thể dùng một lá chắn bức xạ mặt trời đơn giản.

Để tính nhiệt độ không khí trung bình theo ngày tháng thì tốt nhất bạn nên đo và ghi lại thông số nhiệt độ cách 3 – 4 tiếng/ lần. Nếu có thể thì nên mỗi giờ một lần sẽ giúp thông số chính xác hơn. Dưới đây là cách tính nhiệt độ không khí trung bình:

• Nhiệt độ không khí trung bình theo ngày = tổng nhiệt độ các lần đo/số lần đo
• Nhiệt độ không khí trung bình theo tháng = tổng nhiệt độ các ngày trongtháng/số ngày trong tháng
• Nhiệt độ không khí trung bình theo năm = tổng nhiệt độ các tháng trong năm/12 tháng

Nhiệt độ không khí bị ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố, chẳng hạn như biến đổi khí hậu toàn cầu, các luồng gió, vị trí địa lý và mây che phủ ở một vị trí cụ thể cũng góp phần thay đổi nhiệt độ không khí.

Do đường xích đạo gần mặt trời nhất bất kể độ nghiêng của trục Trái đất, nhiệt độ không khí dao động ít hơn xung quanh đường xích đạo so với bất kỳ vĩ độ và những khu vực gần đường xích đạo sẽ nhiệt độ ấm hơn.

Ở xích đạo, mặt trời chiếu trực tiếp nhất vào đất liền. Các khu vực nhiệt đới xung quanh xích đạo hấp thụ năng lượng bức xạ từ mặt trời nhiều hơn so với phản xạ. Ngược lại, các vùng cực nhận ánh sáng mặt trời ở một góc, vì vậy ánh sáng phải đi qua một lượng khí quyển lớn hơn. Vì lý do này, các vùng cực hấp thụ nhiệt từ mặt trời ít hơn, khiến nhiệt độ không khí lạnh hơn.

Các luồng gió mang theo năng lượng nhiệt dư thừa từ các khu vực nhiệt đới đến các khu vực mát hơn trên khắp hành tinh. Dòng hải lưu cũng tương tự như vậy, mang nước ấm hơn vào khu vực mát hơn. Một ví dụ điển hình chính là hải lưu Gulf Stream (hay “dòng Vịnh”), di chuyển nước ấm từ vùng biển Caribbean và phía nam Đại Tây Dương lên bờ biển Bắc Mỹ và vào vùng biển phía bắc Đại Tây Dương. Sự di chuyển liên tục của này khiến nhiệt độ không khí trong khu vực đó thay đổi.

Nhiệt độ không khí bị ảnh hưởng bởi độ cao. Độ cao càng cao sẽ càng mát do sự thay đổi áp suất không khí. Áp suất không khí thấp hơn sẽ dẫn đến nhiệt độ lạnh hơn. Ví dụ, áp suất không khí ở mực nước biển được đo bằng 14,7 pound mỗi inch vuông (psi). Ở độ cao 18,000 feet (5486 m), áp suất không khí gần bằng một nửa so với mực nước biển, khoảng 7,3 psi.

Trong trường hợp tất cả các yếu tố khác đều bằng nhau, nhiệt độ không khí giảm khoảng 7 độ F cho mỗi 2,000 feet (610 m) độ cao tăng lên. Do đó, càng lên cao, nhiệt độ sẽ càng giảm và lạnh hơn rất nhiều

Mây cũng ảnh hưởng đến nhiệt độ không khí, vì các đám mây hấp thụ ánh sáng mặt trời trước chạm tới bề mặt trái đất. Các phân tử khí khác lơ lửng trong không khí cũng có thể có tác động đến nhiệt độ. Những đám mây bụi từ các cơn bão hoặc tro bụi từ các vụ phun trào núi lửa có thể làm thay đổi đáng kể nhiệt độ không khí trong một vùng. Giống như những đám mây, những hạt này ngăn không cho năng lượng mặt trời chạm tới bề mặt.

Các yếu tố nhân tạo cũng có tác động lớn đến nhiệt độ không khí. Ở các thành phố lớn, nơi tập trung nhiều đường phố bằng đá, bê tông và nhựa đường, lượng năng lượng bức xạ khổng lồ được hấp thụ bởi các vật liệu này làm cho các thành phố ấm hơn nhiều so với vùng nông thôn. Ở các vùng nông thôn, một lượng lớn năng lượng bức xạ được sử dụng để làm bay hơi ẩm từ thảm thực vật và đất, vì vậy nhiệt độ sẽ còn đọng lại khá ít khiến không khí mát và lạnh hơn.

Đây chỉ là những yếu tố dễ dàng quan sát được, có ảnh hưởng đến nhiệt độ không khí. Bên cạnh đó, còn có nhiều yếu tố khác, chẳng hạn như khoảng cách từ đại dương, vĩ độ và hướng gió. Những yếu tố biến đổi này là lý do rất khó để các nhà khí tượng học đưa ra dự báo thời tiết chính xác.

Nguồn: Kế hoạch bảo vệ và phát triển rừng Việt Nam