1000 câu hỏi "Tại sao"

[Mrleonlai]

Vòi rồng là gì?

Một vùng mây xoáy khổng lồ trên bầu trời xám xịt vươn dài chiếc vòi hút ngoằn ngoèo xuống mặt đất. Nó có thể xé toang chiếc ô tô tải 10 tấn, bê một toà nhà 5 tầng từ chân lên đến đỉnh núi, và chỉ trong nháy mắt đã ném văng một toa tàu hoả đi xa khoảng 2 cây số… “Hung thần” đó chính là vòi rồng.

Vòi rồng là hiện tượng một luồng không khí lớn xoáy tròn mở rộng ra từ một đám mây dông xuống tới mặt đất. Đường kính của vòi rồng có thể thay đổi từ một vài chục mét đến 2 cây số, trung bình là vào khoảng 50 mét.

Vòi rồng hình thành ở bán cầu bắc thường tạo ra gió xoáy ngược chiều kim đồng hồ, xung quanh một tâm có áp suất không khí cực kỳ thấp. Ở bán cầu nam, gió hình thành vòi rồng đi theo chiều kim đồng hồ. Vận tốc gió tối đa có thể tới 120 – 150 km / h.

Phần lớn vòi rồng được hình thành từ một dạng mây dông đặc biệt gọi là mây dông tích điện. Một đám mây dông tích điện có thể kéo dài trong vài giờ, xoáy tròn trong vùng có đường kính từ 10 – 16 km, chu du hàng trăm dặm và sinh ra một số “ống hút” khổng lồ như vậy.

Các nhà khoa học cho rằng vòi rồng được hình thành giữa một vùng có luồng khí nóng đi lên và một vùng có luồng khí lạnh đi xuống. Bước đầu tiên là quá trình tương tác giữa những cơn dông hướng lên trên và gió. Cơn dông này là một luồng khí nóng ẩm, được nâng lên khỏi mặt đất trong quá trình hình thành bão. Sự tương tác khiến cho tầng khí nóng đi lên xoay tròn trong không trung. Giai đoạn hai là sự phát triển của dòng khí lạnh di chuyển theo hướng đi xuống mặt đất ở phía bên kia của cơn bão. Tốc độ dòng khí đi xuống có thể vượt quá 160 km / h. Vòi rồng loại yếu hơn có thể được tạo ra ngoài biển. Chúng thường xuất hiện trong các vùng nước nhiệt đới.

Việc đo tốc độ gió của vòi rồng một cách trực tiếp là vô cùng khó khăn, bởi nó có thể phá huỷ nhiều thứ xuất hiện trên đường đi. Năm 1971, ông Theodore Fujita, một nhà khí tượng thuộc Đại học Chicago đã chế tạo ra một hệ thống phân biệt cấp độ của vòi rồng dựa trên việc đo tác hại của nó đối với những công trình nhân tạo. Thiết bị được gọi là cân F. Độ mạnh của vòi rồng tăng dần từ F0 – F5. Vòi rồng yếu nhất (F0) có thể phá huỷ ống khói và các biển hiệu, trong khi ở cấp mạnh nhất (F5) chúng có thể thổi bay những căn nhà khỏi móng.

Mỹ là nơi có số lượng vòi rồng trung bình mỗi năm cao nhất thế giới, khoảng 800 cơn. Australia xếp thứ hai. Vòi rồng cũng xảy ra ở nhiều nước như Trung Quốc, Nga, Ấn Độ, Anh và Đức.

Trận lốc xoáy vòi rồng tồi tệ nhất ở Mỹ xảy ra ngày 18/03/1925. Cùng một lúc 7 vòi rồng xuất hiện ở 3 bang Illinois, Misrousi, Indiana làm 740 người thiệt mạng và phá huỷ nhiều cấu trúc hạ tầng. Một thảm hoạ vòi rồng khác cũng đáng nhớ không kém xảy ra vào ngày 03/04/1974, nó là tập hợp của 148 vòi rồng nhỏ, giết chết 315 người từ bắc Alabama đến bang Ochio.

Trong thời gian diễn ra vòi rồng, mọi người phải ngay lập tức tìm nơi trú ẩn trong một tàng hầm hay nơi kín đáo của toà nhà như phòng họp, phòng tắm… Tuyệt đối tránh trú ẩn trong xe hơi và nhà di động bởi chúng có thể bị thổi bay bất cứ lúc nào. Không nên ở trong những nhà lớn có mái rộng như thính phòng hay siêu thì là những nơi dễ bị sụp đổ. Nếu đang ở ngoài đường, bạn nên chui xuống một cái rãnh hay mương sâu và che đầu cẩn thận để khỏi bị thương do đất đá rơi xuống.

[Mrleonlai]

Vì sao đường di chuyển của bão lại tuân theo một quy luật nhất định?

Sau mỗi lần liên tục nghe báo cáo vị trí trung tâm bão, bạn hãy đánh dấu vị trí của cơn bão trên bản đồ, bạn sẽ phát hiện ra rằng, tất cả mọi tuyến đường đi của trung tâm cơn bão, tuy cũng có một số thay đổi, nhưng trên cơ bản vẫn là tuyến đường có hình parabol và tuyến đường thẳng, bão di chuyển rất có quy luật trên Trái đất.

Dự báo của đài khí tượng thuỷ văn trên cơ bản là dựa vào quy luật di chuyển của bão để đưa ra dự báo.

Có hai loại lực khiến cho bão chuyển động, đó là nội lực và ngoại lực. Nội lực là lực sinh ra trong bản thân bão. Vì bản thân bão là luồng không khí xoáy tròn ngược với hướng của kim đồng hồ, phương hướng chuyển động của từng chất điểm trong luồng không khí đã chịu ảnh hưởng của hiện tượng Trái đất tự quay quanh và phát sinh ra phương hướng lệch. Tác dụng của phương hướng lệch này ở bán cầu Bắc, làm cho các chất điểm trong luồng không khí có xu hướng chuyển động lệch về phía bên phải, hơn nữa, vĩ độ ngày càng cao, tác dụng của hướng lệch ngày càng lợi hại, điều này khiến cho gió bão từ hướng Bắc thổi sang hướng Tây vốn có nhiều chất điểm trong không khí đã dịch chuyển một lượng sang phía Bắc; gió bão từ hướng Nam thổi sang hướng Đông vốn có ít chất điểm trong không khí đã dịch chuyển một lượng sang phía Nam. Như thế, chất lượng của không khí ở phía Nam cơn bão lớn hơn ở phía Bắc, bão có trọng lượng tịnh dịch chuyển hướng Bắc. Trọng lượng tịnh này có thể quy vào nội lực chủ yếu trong đường di chuyển của cơn bão. Tiếp theo, không khí trong khu vực bão là không khí bay lên cao. Không khí trên cao dưới tác dụng của lực Coriorit (tác dụng chuyển động theo phương lệch của Trái đất), có xu hướng chuyển động sang hướng Tây, đây cũng có thể quy vào nội lực của bão. Tác dụng tổng hợp của hai loại nội lực này khiến cho bão có xu hướng chuyển động hướng Bắc lệch Tây.

Ngoại lức là động lực thúc đẩy cơn bão khi luồng không khí bao quanh cơn bão vận động trên một qui mô lớn. Vào mùa hạ và mùa thu, trên biển Thái Bình Dương thường có một luồng không khí áp cao độc lập (thường được gọi là khí áp cao phụ nhiệt đới), hướng gió ở bốn bề khí áp cao này có mối quan hệ với con đường di chuyển của bão. Bão sinh ra ở vùng phụ cận phía Nam của khí áp cao Thái Bình Dương, ở đó có gió Đông thổi thế là cơn bão thịnh hành hướng về phía Tây.

Nội lực và ngoại lực kết hợp lại với nhau khiến cho phương hướng di chuyển của cơn bão thường theo một quy luật nhất định. Nhưng trong quá trình di chuyển của nó chịu ảnh hưởng rất lớn cuả áp cao phụ nhiệt đới ở biển Thái Bình Dương. Trong thời kỳ đầu, bão ở mặt Nam của cao áp phụ nhiệt đới, nó thường di chuyển theo hướng Tây Bắc, một khi đến vùng ven phía Tây của dải khí áp cao phụ nhiệt đới, sẽ tiến vào phía Tây Bắc của trung tâm áp cao phụ nhiệt đới, lúc này, ngoại lực mà nó thu được sẽ thay đổi, thúc đẩy nó chuyển sang hướng Đông, cùng kết hợp với nội lực, khiến cho phương hướng của bão chuyển sang hướng Tây Bắc. Do cường độ của áp cao phụ nhiệt đới, kéo dài về phía Tây và thu hẹp ở phía Đông, cùng với tình trạng ngắt quãng khác nhau nên tuyến đường đi của bão cũng không giống nhau. Nếu dải áp cao phụ nhiệt đới dài ra ở phía Tây đồng thời được tăng cường, đường đi của bão cũng lệch sang hướng Nam, tiến thẳng sang phía Tây; nếu dải áp cao phụ nhiệt đới ở phía Bắc của bão lui sang phía Đông hoặc đứt đoạn, bão có thể di chuyển sang phía Bắc nơi có chỗ đứt gãy hoặc ở phía Tây vùng áp cao, sau đó chuyển động vòng sang phía Đông Bắc. Nói tóm lại, đường đi của bão được hình thành theo đường Parabol.

Trong quá trình di chuyển, bão vừa xoay chuyển vừa đi, mà khu vực gió lớn của nó càng di chuyển càng lớn, khi được hình thành trên vùng biển nhiệt đới, đường kính của nó rất lớn, đạt khoảng 100.000 mét, sau đó dần dần được phát triển, khi di chuyển nơi phụ cận 30 độ vĩ Bắc, đường kính tăng gấp 10 lần so với đường kính ban đầu, sau đó lại tiếp tục di chuyển lên phía trước, lực của bão vì thế giảm dần, phạm vi của gió cũng giảm xuống, cuối cùng là mất hẳn.

Bình thường bão chỉ đi qua vùng sát biên giới Trung Quốc, sau đó di chuyển sang Nhật Bản, cho nên nó chỉ ảnh hưởng đến các tỉnh Quảng Đông, Hải Nam, Quảng Tây, Đài Loan, Phúc Kiến, Triết Giang, Giang Tô và thành phố Thượng Hải. Ở vùng duyên hải Sơn Đông và bán đảo Liêu Đông cũng có lúc chịu một số ảnh hưởng, nhưng bão rất ít khi ảnh hưởng đến các tỉnh phiá Bắc và các tỉnh trong nội địa. Chỉ có khi vùng phụ cận phía Tây của dải cao áp phụ nhiệt đới Thái Bình Dương đổ vào khu vực Giang Nam Trung Quốc thì bão mới đổ vào vùng duyên hải Đông Nam và tiến vào vùng nội địa.

Bão được sinh ra trên biển, một cơn bão trưởng thành có sức gió vô cùng lớn, sức gió từ cấp 12 trở lên có thể bốc đầu ngọn sóng lên mấy chục mét, thổi bay bất cứ chiếc xe lớn nào có tải trọng lên tới cả vạn tấn.

Sau khi đổ bộ vào đất liền, bão vẫn măc sức phá hoại ở các khu vực ven biển, đánh bật gốc cây, làm đổ nhà, thổi bay hoa màu. Nhưng một khi đã tiến sâu vào trong lục địa, chịu ảnh hưởng của lực ma sát với mặt đất, tốc độ gió dần dần bị giảm nhỏ xuống, cường độ cũng yếu dần. Lúc này nó mới trút một cơn mưa lớn xuống mặt đất khiến cho núi lở, khắp nơi đầy nước, phá hoại đê kè, đồng ruộng ngập đầy nước. Có lần sau khi bão đổ bộ vào đất liền, một tỉnh cách xa biển như Hà Nam, trong vòng mấy ngày liền tỉnh đó phải hứng một lượng mưa như trút xuống hơn 1000 mm khiến cho cả mấy huyện gặp tình cảnh nhà cửa ngập nước đến đỉnh.

[Mrleonlai]

Mắt bão lặng gió

Bão thực chất là một khối không khí quay tròn có phạm vi rất lớn, nó vừa xoay vừa di chuyển. Tại trung tâm của bão, áp suất khí rất thấp, trong khi không khí ở xung quanh xoáy rất nhanh quanh tâm, ngược chiều kim đồng hồ…

Không khí ở tầng thấp vừa quay vừa đổ về trung tâm áp suất thấp, tạo ra một tâm bão hình tròn có đường kính khoảng 40 kilomét, thường được gọi là mắt bão. Do các dòng khí bên ngoài mắt bão quay tròn rất gấp tạo ra lực ly tâm, khiến không khí khó mà lọt vào được vùng bên trong. Chính vì thế mắt bão nom như một chiếc ống đơn độc do một vòng tường bằng mây bao bọc, bên trong nó không khí dường như không quay và gió cũng rất yếu ớt.

Không khí bên ngoài mắt bão vừa quay vừa tiến về trung tâm có áp suất thấp, mang theo rất nhiều hơi nước. Do không thâm nhập được vào mắt bão, nó phải bốc lên xung quanh vùng này, hình thành nên một đám mây cao ngất phình to màu xám xịt và từ đó đổ xuống những cơn mưa như trút. Trong khi đó tại mắt bão lại xuất hiện dòng khí đi xuống, nhờ thế ở đây trời quang, mưa tạnh, thậm chí ban đêm còn nhìn thấy cả những chùm sao lấp lánh trên không.

Mắt bão thường không có mây hoặc rất ít mây nên trên những ảnh chụp từ vệ tinh xuống, nó được ghi lại như một điểm tròn nhỏ màu đen. Sau khi mắt bão di chuyển qua rồi, thời tiết rất xấu lặp lại và phát sinh ra mưa to, gió lớn.

Ở trong mắt bão, thường hay có những đàn chim rất Đông bay lượn. Những con chim biển này đã bị những dòng khí cuốn dạt vào bão và vô tình nhờ vậy mà tìm được một nơi tránh gió tuyệt với. Có những trường hợp cơn bão di chuyển đã đem theo những đàn chim như vậy tới những miền rất xa.

Trong mắt bão tuy trời quang gió lặng nhưng sóng biển ở đó thì lại đặc biệt hung dữ. Đó là vì khí áp tại tâm bão rất thấp so với xung quanh nó. Những thí nghiệm cho thấy, khi đặt một cốc nước vào trong chiếc chuông thuỷ tinh rồi hút dần không khí trong chuông ra, lúc không khí đã trở nên rất loãng, áp suất giảm tới một mức nhất định thì nước trong cốc sôi sục nổi bọt lên tựa chừng đặt lên bếp mà đun vậy. Cho nên ở những nơi tâm bão đổi bộ lên bờ, sóng biển thường dâng lên rất cao và gây ra những thiệt hại to lớn.

[Mrleonlai]

Vì sao núi Phú Sĩ vươn cao khác thường?

Biểu tượng của đất nước Mặt trời mọc - ngọn núi Phú Sĩ tuyệt mỹ - lâu nay vẫn khiến các nhà khoa học thắc mắc. Có cái gì đó hơi bí ẩn ở nơi đây: Ngọn núi này quá to và hoạt động quá mạnh so với vị trí của nó.

Phú Sĩ nằm trên một đới hút chìm, là ranh giới giữa hai mảng thạch quyển. Tại đây, mảng thạch quyển Philippine chìm xuống bên dưới Nhật Bản. Quá trình này làm nóng chảy đá, tạo ra rất nhiều túi dung nham nhỏ.

Thông thường, các núi lửa hình thành trong những khu vực như vậy có xu hướng yên tĩnh (ít khi phun trào) và thường bé nhỏ, đơn giản bởi chúng không nhận được đủ lượng magma cần thiết để to ra và hoạt động mạnh hơn.

Nhưng ngọn núi Phú Sĩ lại cao bất thường, và tạo ra vật liệu với tốc độ khoảng 10.000 kilomét khối sau 100.000 năm, lớn hơn các núi lửa khác ở điều kiện tương tự. Thêm nữa, dung nham của nó lại hơi giống với loại được tạo ra ở các dãy núi giữa đại dương (nơi hai mảng thạch quyển tách rời nhau, để magma ở dưới sâu phun trào lên).

Người ta đã khám phá ra một vết “rách” trong mảng thạch quyển biển Philippine ở ngay bên dưới chân núi Phú Sĩ. Từ vết rách này, một lượng lớn manti đã dâng lên, lấp đầy khoang chứa dung nham của ngọn núi, khiến cho núi lửa cao thêm và hoạt động mãnh liệt hơn các anh chị em của nó. Vết rách này được tạo ra khi hai mảng lục địa ở gần đó va vào khoảng 2 triệu năm trước đây.

[Mrleonlai]

Vì sao gió thổi lên thường có trận to trận nhỏ?

Điều này phải bắt đầu bàn từ sự vận động hỗn loạn của không khí.

Bạn nhất định từng chú ý khói bụi bay tỏa từ ống khói thường bay cuồn cuộn lên phía trên, giọt sương trong màn sương thường bị thổi bay tứ phía, lá rơi ngoài góc tường thì thường rơi xuống xoay tròn theo chiều gió. Tất cả những điều này nói lên sự dịch chuyển của không khí không phải dựa vào phương tuyến thẳng, mà là sự vận động không theo qui tắc của vòng xoáy lớn nhỏ. Sự vận động không theo qui tắc này là sự vận động hỗn loạn của không khí.

Khi bắt đầu, sự vận động này hình thành đầu tiên ở nơi tiếp xúc với các vật trên mặt đất. Do bề mặt Trái đất gồ ghề, không bằng phẳng, tốc độ di chuyển của các luồng không khí nhỏ khi tiếp xúc với bề mặt Trái đất không những bị giảm tác dụng ma sát với bề mặt Trái đất dẫn đến tốc độ gió giảm, mà còn có thể phát sinh những khác biệt dẫn đến sản sinh ra các xoáy tròn không khí lớn nhỏ. Chiếc lá rơi xuống xoáy tròn ở phía góc tường chính là do luồng không khí trong quá trình chuyển động bị bức tường kia ngăn lại, đành phải hướng đến phía rìa bức tường, tạo thành vòng xoáy hình trôn ốc. Cũng giống như thế, gió khi gặp vật trở ngại như nhà cao tầng, núi đồi, cũng có thể hình thành nên các vòng xoáy không khí lớn nhỏ. Vòng xoáy không khí còn thường hình thành ở những khu vực mà mặt đất hấp thụ được nhiệt lượng không đồng đều, sản sinh ra đối lưu cục bộ, hoặc giữa hai luồng không khí có vận tốc di chuyển không giống nhau hoặc phương hướng trái ngược nhau. Cho dù vòng xoáy được sinh ra từ nguyên nhân nào thì chúng vừa tiến lên phía trước vừa xoáy tròn cùng với phương hướng chính của luồng không khí, trong quá trình tiến lên phía trước vừa quấy nhiễu vừa thay đổi hình dạng, kết hợp hoặc khuếch tán. Lúc này, đối với chỉnh thể không khí mà nói, tuy nó vẫn vận động dịch chuyển theo cùng một hướng, nhưng đối với luồng không khí nhỏ mà nói, thì sự chuyển động của chúng là sự chuyển động theo tuyến gấp khúc lúc nhanh, lúc chậm không theo một qui tắc nào. Đối với một địa điểm nhất định, theo sự di chuyển không ngừng của sự qua lại nên rất nhiều vòng xoáy to nhỏ không giống nhau, hình dạng khác biệt, biểu hiện rất rõ trận thì mạnh trận thì nhẹ.

Ở những nơi có bề mặt Trái đất gồ ghề, lực ma sát lớn, sự vận động dịch chuyển mạnh, trận tính của gió cũng lớn. Vì thế, trận tính của gió ở trong đất liền thường mạnh hơn vùng biển, ở khu vực núi mạnh hơn ở bình nguyên. Ngoài ra, trận tính của gió còn những mối liên hệ lớn nhỏ với bản thân tốc độ của gió, tốc độ bình quân càng lớn, trận tính gió càng mạnh, sự sai khác giữa tốc độ gió chớp mắt với tốc độ gió bình quân ngày càng lớn.

Vì sao gió thổi lúc mạnh lúc nhẹ?

Gió thổi thường có trận mạnh trận yếu, rất ít khi gió tiến lên phía trước cùng một tốc độ. Trong bản tin khí tượng, báo cáo sức gió to nhỏ thường cấp 5 - cấp 6,gió cấp 7 , chính là nói rõ đặc tính của gió. Cấp 5, cấp 6 chỉ sức gió bình thường, tương đương với tốc độ gió bình quân từ 8 -10,7 m / s hoặc 10,8 - 13,8 m / s, trận gió cấp 7 tương đương với tốc độ gió trong nháy mắt từ 13,9 - 17,1 m / s. Theo qui định của đài khí tượng Trung Quốc, khi đo đạc tốc độ gió, thống nhất sử dụng tốc độ gió bình quân là 2 phút. Có lúc cũng căn cứ vào những yêu cầu không giống nhau để tính toán tốc độ gió bình quân là 1 phút hoặc 10 phút. Còn những trận gió có tốc độ gió lớn nhất trong một không gian ngắn thì được gọi là tốc độ gió chớp mắt.

Vì sao gió ở trên cao thổi mạnh hơn ở dưới thấp?

Chúng ta thường đứng trên lầu cao hoặc trên tháp cao sẽ cảm thấy gió mạnh hơn trên mặt đất, có thể thấy rằng tốc độ gió mạnh theo độ cao. Lấy thành phố Bắc Kinh làm ví dụ, khi tốc độ gió ở độ cao 10 mét là 1,1 m / s, ở độ cao 50 mét là 3,6 m / s, ở độ cao 100 mét là 4,4 m / s, ở độ cao 150 mét là 4,9 m / s, nếu như độ cao càng tăng thì gió càng mạnh hơn, cứ như vậy đến một độ cao nhất định thì dừng, độ cao này được quyết định bởi điều kiện khí hậu lúc đó.

Gió ở nơi cao thường thổi mạnh hơn gió ở nơi thấp, thế nhưng sự chênh lệch về tốc độ gió ở nơi cao và tốc độ gió ở nơi thấp phụ thuộc vào tình hình thời tiết. Vào những ngày nắng dưới ánh sáng Mặt trời chiếu mạnh, đối lưu trong không khí cũng mạnh, lúc này sự chênh lệch về tốc độ gió ở nơi cao và nơi thấp là không đáng kể, chính là tốc độ gió ở nơi cao tuy lớn thì tốc độ gió ở nơi thấp cũng không hề nhỏ. Vào những ngày tiết trời âm u, ánh sáng Mặt trời chiếu xuống tương đối yếu, đối lưu không khí yếu , lúc này sự chênh lệch tốc độ gió ở nơi cao và nơi thấp tương đối lớn, chính là tốc độ gió ở nơi thấp tương đối nhỏ thậm chí không có gió nhưng ở nơi cao gió vẫn tương đối lớn.

Vì sao gió ở nơi cao lại mạnh hơn gió ở nơi thấp? Bởi vì không khí vận động luôn chịu ảnh hưởng của lực ma sát, luồng không khí trên mặt đất chịu tác dụng rất lớn của lực ma sát, đặc biệt là những vùng đồi núi không bằng phẳng, không khí rất dễ hình thành chuyển động xoáy. Cùng với độ cao tăng lên, tác dụng lực ma sát giảm, tốc độ gió cũng tăng. Cùng ở một khu vực, nhiệt độ không khí gần mặt đất cũng không giống nhau, có chỗ cao chỗ thấp. Như vậy, mặt nước trên cùng độ cao thì nhiệt độ không đồng đều, dẫn đến khí áp không đồng đều ( gọi là khí áp nấc thang), làm cho tốc độ gió mạnh lên.

[Mrleonlai]

Gió thổi như thế nào?

Cờ bay trong gió, thuyền buồm chạy băng băng, mặt nước dập dềnh, sóng vỗ ầm ầm, … Những điều này đều do gió gây ra. Khi vui vẻ, nó đi chậm rãi từng bước, nhẹ nhàng đu đưa cành liễu, khi nổi giận, nó chạy nhảy lung tung, làm đổ cây lật nhà. Vậy gió thường thổi như thế nào?

Tục ngữ có câu “nhiệt cực sinh phong”( khi nóng qua sẽ nổi gió), câu nói này rất có ý nghĩa. Mặt trời chiếu xuống Trái đất, do tính chất bề mặt Trái đất khác nhau cho nên mức độ chịu nhiệt cũng khác nhau, nhiệt độ không khí các vùng có nơi cao nơi thấp. Những vùng nhiệt độ cao, không khí phình ra, mật độ không khí thu hẹp, khí áp thấp; ngược lại,những vùng nhiệt độ thấp, không khí co lại, mật độ không khí dầy đặc, khí áp tăng cao. Do khí áp giữa hai vùng chênh lệch nhau nên đã sản sinh ra một lực từ nơi có khí áp cao đến nơi có khí áp thấp, thường được gọi là lực khí áp nấc thang. Dưới tác dụng của lực khí áp nấc thang, không khí di chuyển từ nơi có khí áp cao xuống nơi có khí áp thấp, cũng giống như nước ở sông thường chảy từ chỗ cao đến chỗ thấp, và gió cũng thổi theo qui luật như vậy.

Sự chênh lệch khí áp giữa hai vùng càng lớn thì luồng không khí di chuyển càng nhanh, gió cũng thổi mạnh hơn. Khi khí áp chênh lệch không đáng kể thì không khí di chuyển chậm, sức gió thổi càng không có lực. Nếu như khí áp giữa hai vùng tương đương, không có sự chênh lệch khí áp thì không khí sẽ không chuyển động, trời lặng gió.

Sự phân bố khí áp ở các vùng trên Trái đất không những khác biệt nhau mà còn thay đổi theo thời khắc. Luồng khí áp cao và khí áp thấp nhất khi thì khống chế vùng đất liền, khi thì di chuyển ra ngoài những đại dương. Khí áp cao hàn lạnh thường nối tiếp với luồng không khí lạnh di chuyển từ khu vực có vĩ độ cao xuống khu vực có vĩ độ thấp. Khí áp thấp ở khu vực ôn đới di chuyển từ Tây sang Đông. Như vậy, phương huớng, độ lớn mạnh của lực khí áp nấc thang giữa các vùng thay đổi theo từng thời khắc, gió giữa các vùng cũng khi mạnh khi yếu đồng thời không ngừng thay đổi hướng gió.

Vào mùa đông, do ở đất liền phát tán nhiệt nhanh hơn vùng biển nên nhiệt độ không khí thấp hơn ở vùng biển, nhưng khí áp lại cao hơn ở vùng biển, khí áp cao thường cư ngụ ở vùng đất liền, vì thế mùa đông ở Trung Quốc thường có gió Tây Bắc vừa khô vừa lạnh thổi từ đất liền ra biển. Vào mùa hè thì ngược lại, dưới ánh sáng Mặt trời cực mạnh, ở vùng đất liền nhiệt độ gia tăng nhanh hơn vùng biển, nhiệt độ tăng cao khí áp lại thấp hơn vùng biển rất nhiều, vì thế mùa hè ở Trung Quốc thường có gió mùa Đông Na nóng ấm thổi từ biển Thái Bình Dương vào phía Đông Trung Quốc. Khu vực Tây Nam Trung Quốc còn có gió mùa Tây Nam nóng hổi từ Ấn Độ Dương.

Khu vực duyên hải, ban ngày tiết trời trong lành, vùng đất liền chịu nhiệt nhanh hơn vùng biển, nhiệt độ cao, khí áp thấp hơn vùng biển, gió biển mát mẻ không ngừng thổi từ biển vào trong đất liền. Ban đêm, đất liền tản nhiệt nhanh hơn vùng biển, sự phân bố nhiệt độ không khí và khí áp ngược hẳn so với ban ngày, gió thổi từ đất liền ra ngoài biển. Đây chính là nguyên nhân tại sao vùng duyên hải thường xuất hiện gió ở thềm lục địa.

Ban ngày vùng núi trời nắng, không khí trong khe núi chịu nhiệt nên nở phình ra, tập trung dày đặc ở phía trên, trên độ cao giống nhau nhưng khí áp trong khe núi thường cao hơn trên sườn núi , vì thế gió từ trong khe núi thổi lên đỉnh núi; nhưng vào ban đêm thì ngược lại, gió từ trên núi thổi xuống khe núi. Đây là gió núi và gió khe núi.

Từ đó có thể thấy rằng, bất kể gió mùa, gió thềm lục địa hay gió núi, đều cho thấy bức xạ ánh sáng Mặt trời có thể là động lực cơ bản để gió thổi, còn nguyên nhân cơ bản chính là sự chênh lệch khí áp giữa hai vùng.[/code]

[Mrleonlai]

1. Vì sao châu chấu bay thành đàn?

Châu chấu dù bay ở trên trời hay đỗ dưới mặt đất vẫn duy trì tính hợp quần. Đây không phải là sở thích nhất thời, mà do thói quen đẻ trứng và nhu cầu về mặt sinh lý của chúng.

Việc châu chấu thích hoạt động thành đàn có quan hệ rất lớn đến thói quen đẻ trứng. Đến mùa giao phối, châu chấu lựa chọn vị trí đẻ trứng tương đối nghiêm khắc, thích hợp nhất là môi trường có chất đất cứng, có độ ẩm tương đối và có ánh sáng mặt trời trực tiếp. Trên những cánh đồng rộng lớn, khu vực có thể đáp ứng các tiêu chuẩn này tương đối ít, do vậy, châu chấu thường tập trung đẻ trứng hàng loạt trên một phạm vi không lớn lắm. Thêm vào đó, trong khu vực nhỏ này, chênh lệch độ ẩm là rất ít, khiến cho trứng nở đồng loạt, đến mức châu chấu non vừa chào đời đã hình thành thói quen sống cùng nhau, đi theo nhau.

Mặt khác, châu chấu phải sống theo đàn cũng là do nhu cầu về mặt sinh lý. Chúng cần nhiệt độ cơ thể tương đối cao để hoạt động. Vì vậy, việc sống thành đàn sẽ giúp chúng duy trì nhiệt độ trong cơ thể. Tất cả những con châu chấu trong đàn đều có chung đặc điểm này. Bởi vậy, trước khi chúng kết đàn, chỉ cần vài con lượn vòng trên không trung, rất nhanh sau đó, những con khác dưới mặt đất sẽ cảm ứng và đồng loạt bay lên.

[Mrleonlai]

2. Vì sao trong cây có điện?

Các điện tích dương thường tập trung ở dễ, và âm ở ngọn cây.

Một số hoạt động sống trong cơ thể sinh vật tạo ra điện trường và dòng điện, gọi là điện sinh vật. Ở một số động vật, hiện tượng này rất rõ, ví dụ cá chình điện có thể dùng điện sinh vật để bắn chết những con mồi nhỏ. Trong cây cũng có điện, nhưng chỉ yếu hơn mà thôi.

Dòng điện trong cơ thể thực vật yếu đến nỗi nếu không dùng đồng hồ điện siêu nhạy thì khó mà phát hiện ra. Nhưng dòng điện yếu không có nghĩa là không có. Vậy điện trong cây phát sinh như thế nào?

Có rất nhiều nguyên nhân khiến cây sản sinh ra điện. Ví dụ ở rễ, dòng điện chạy từ chỗ này sang qua khác, vì sự chênh lệch điện tích do các đoạn rễ hấp thụ muối khoáng không đều.

Bây giờ chúng ta hãy quan sát quá trình hấp thụ khoáng kali clorua của cây đậu tương. Các ion của kali clorua được hút vào rễ. Clo(-) từ rễ được hút lên các tế bào ngọn, làm tăng số ion âm trên ngọn, trong khi đó, các ion dương của K+ lại tập trung ở đầu rễ. Kết quả là xuất hiện một điện thế giữa ngọn và gốc. Tuy nhiên, cường độ dòng điện trong cây rất nhỏ. Theo tính toán, tổng dòng điện trong 100 tỷ cây đậu tương mới đủ thắp sáng một ngọn đèn 100 W.

[Mrleonlai]

3. Tại sao tai biết tiếng động từ đâu dội tới?

Âm thanh đến hai tai nhanh, chậm và có cường độ khác nhau, vì thế bạn biết được hướng của nó.

Một người từ nhỏ đã điếc một tai. Khi bạn gọi, người đó phải ngó quanh ngó quẩn tứ phía xem bạn ở đâu gọi tới. Tại sao người này lại mất khả năng xác định vị trí? Ấy là vì muốn xác định hướng của tiếng động, bạn cần phải "thông" cả hai tai.

Thí nghiệm tâm lý học cho thấy, nếu chỉ có một tai nhận được kích thích của hai nhóm sóng âm nối tiếp nhau, từ hai phía có cường độ như nhau, khoảng cách bằng nhau, nhưng khác hướng, thì hiệu ứng sóng âm của hai nhóm đó với tai là như nhau. Như vậy, người ta không thể nào phân biệt được hướng của nguồn âm.

Nếu cả hai tai đều nhận được tín hiệu, tình hình lại khác. Một trong những căn cứ để ta nhận ra hướng tiếng động là chênh lệch thời gian giữa hai tai.

Nếu nguồn âm ở bên phải người nghe, sóng âm đến tai phải nhanh hơn đến tai trái một khoảnh khắc. Dùng đồng hồ đo chính xác sẽ thấy, cho dù chênh lệch thời gian chỉ là 30% giây, người ta vẫn nhận ra được hướng tiếng động.

Căn cứ thứ hai là chênh lệch về cường độ âm thanh. Nguồn âm có thể đập vào tai ở gần mạnh hơn tai kia một chút. Cường độ dù nhỏ cũng đủ để chúng ta xác định được chính xác vị trí của tiếng động ở bên trái hay bên phải.

Còn một vấn đề nữa: Nếu nguồn âm ở bất kỳ nơi nào trên mặt phẳng dọc giữa mặt, sóng âm đến cùng một lúc, đập vào màng nhĩ với cường độ như nhau, khi đó liệu chúng ta có thể nói chính xác vị trí của nguồn âm không? Nó ở đằng trước, đằng sau, ở trên hay ở dưới? Rất đơn giản, ta chỉ cần ngoảnh đầu đi là xong. Bình thường, ta thực hiện động tác này rất nhẹ nhàng nên hầu như không để ý tới. Trong thực tế, bao giờ ta cũng ngoảnh đầu, đồng thời dùng mắt để giúp tìm hướng có tiếng động.

[Mrleonlai]

4. Chim sẻ ăn hạt, vì sao nuôi con bằng sâu?

Chim sẻ là loài chim thường gặp nhất, đâu đâu cũng có chúng, từ rìa làng, sân phơi đến ruộng lúa… Chỉ cần nhìn qua cái mỏ hình nón, thô ngắn và khỏe là đủ biết chúng mổ hạt “ác” như thế nào. Ấy vậy mà mùa sinh sản, chúng lại tíu tít tìm sâu cho chim non.

Té ra, chim non trưởng thành nhanh, trao đổi chất của chúng rất mạnh, do đó cần thức ăn giàu dinh dưỡng để thỏa mãn nhu cầu hàng ngày. Hơn nữa, chim non còn quá bé, chức năng dạ dày kém, chưa đủ sức nghiền nát và tiêu hóa quả, hạt ngũ cốc cứng. Vì vậy, một số loài chim bình thường ăn hạt, thời kỳ nuôi con thì luôn tìm kiếm thức ăn động vật, chứa nhiều dưỡng chất cho con. Ví dụ chim tê điêu, loài chim quý hiếm của Trung Quốc, bình thường ăn quả dại, lúc nuôi chim non thì bắt chim non của loài khác để chăm con mình, có khi nó bắt cả một con kỷ (loài hươu nhỏ) xé ra từng mảnh rồi đem cho con.

Chim sẻ sinh sản đúng dịp xuân hè, mùa côn trùng nở rộ, nên chúng tha hồ bắt các loại côn trùng có hàm lượng protein cao.