Cong ty Cong Nghe Tin hoc Nha truong http://www.schoolnet.vn
100 Khám Phá Khoa Học Vĩ Đại Nhất Trong Lịch Sử: Khám phá số 51.
06/01/2011


- Thời gian phát hiện: 1902.
- Nội dung phát hiện: khí quyển trái đất cấu trạo bời nhiều lớp không khí khác nhau, nhiệt độ, mật độ và độ ẩm trong mỗi lớp là không giống nhau.
- Người phát hiện: Leon Philippe Teisserenc de Bort.


Tại sao phát hiện ra tầng khí quyển lại có tên trong danh sách 100 phát hiện vĩ đại nhất?

Muốn tìm hiểu về trái đất ít ra bạn cũng nên biết giữa bề mặt trái đất và trung tâm trái đất tồn tại những gì hoặc giữa bề mặt trái đất và bầu không khí bên ngoài tồn tại những gì. Tuy nhiên, đến tận thế kỷ XX khoa học vẫn chưa hề biết được tầng không khí cách bề mặt trái đất trên hai dặm có đặc tính như thế nào.

Leon Philippe Teisserenc de Bort là người đầu tiên đem tri thức khoa học vươn tới tận tầng cao của khí quyển trái đất. Phát hiện của ông đã cung cấp cho nhân loại một hình ảnh chính xác về bầu khí quyển và nhờ đó đã hình thành nên nền tảng chi thức cho ngành khí tượng học (bão, gió, mây…). Leon Philippe Teisserenc de Bort cũng là người đầu tiên đã mang các thiết bị đo đến tận tầng khí quyển.

“Tầng khí quyển” đã được phát hiện ra như thế nào?

Leon Philippe Teisserenc de Bort sinh năm 1855 tại thủ đô Paris nước Pháp. Năm 30 tuổi ông được bầu làm chủ nhiệm trung tâm quản lý khí tượng quốc gia. Trong thời điểm ấy khoa học vẫn chưa thể lý giải và dự báo được thời tiết. Leon Philippe Teisserenc de Bort cho rằng vấn đề chính là con người vẫn chưa biết được lớp khí quyển cách bề mặt trái đất khoảng 3 – 4 dặm ấy là như thế nào?

Dĩ nhiên sau này khinh khí cầu có người lái (khí cầu hơi nóng và khí hậu gas) đã đưa các dụng cụ đo khoa học lên đến bầu khí quyển. Tuy nhiên chuyến bay này chưa thể vượt quá độ cao 4 – 5 dặm so với mặt nước biển, bởi vì dưỡng khí không đủ cung cấp cho người điều hành nó khi bay tới độ cao như vậy.

Năm 1895, Leon Philippe Teisserenc de Bort từ bỏ công việc của mình và chuyển sang lĩnh vực nghiên cứu khinh khí cầu gas không người lái để có thể bay cao hơn so với mặt biển. Ông tiến hành thí nghiệm tại ngôi biệt thự Verasailler ngoài thành phố Pari. Hơn năm năm sau đó, Leon Philippe Teisserenc de Bort đã thiết kế ra một bộ dụng cụ đo đạc. Ông gói dụng cụ này trong một chiếc giỏ liễu theo khinh khí cầu để lên đến không trung. Nhiệt kế và áp kế tiêu chuẩn được nối với thiết bị ghi nhớ giúp ông có thể ghi chép điều kiện của khí quyển khi khinh khí cầu trở về mặt đất.

Leon Philippe Teisserenc de Bort cũng thiết kế ra một loại hệ thống giải thoát và một chiếc dù để cho chiếc giỏ thiết bị thoát khỏi khinh khí cầu và tiếp đất một cách an toàn.

Leon Philippe Teisserenc de Bort thấy rằng cho dù có dùng đến kính viễn vọng theo dõi các thiết bị cũng khó khăn hơn ông tưởng. Mỗi lần phóng khinh khí cầu ông đều cố gắng chạy theo nó như thể không muốn hình ảnh của chúng tuột khỏi tầm mắt. Nhưng dù có làm theo cách đó thì một vài chiếc giỏ vẫn không được tìm thấy, một vài cái thì rơi xuống sông xuống hồ, còn một vài thì bị vỡ do lỗi của chiếc dù an toàn.

Tuy vậy, Leon Philippe Teisserenc de Bort vẫn kiên trì và lấy làm ngạc nhiên về phát hiện của mình. Cứ lên cao 1 km thì nhiệt độ khí quyển lại giảm đi 6,50C, cho nên ông có thể tính được nhiệt độ giảm này.

Nhưng khi độ cao lên tới khoảng 11km (7 dặm, bằng khoảng 37.000 feet) thì nhiệt độ lại không giảm nữa. Lên tới độ cao 48.000 feet (độ cao tối đa của khinh khí cầu) thì nhiệt độ sẽ ở trong vòng khoảng -350C. Ban đầu ông không tin nhiệt độ lại không tiếp tục giảm và nghi ngờ rằng khi thiết bị của ông lên quá cao, mặt trời sẽ làm ấm nhiệt kế và làm chúng không đo được nhiệt độ giảm ở tầng khí quyển.

Một lần nữa ông quyết định thả khinh khí cầu vào ban đêm. Dĩ nhiên sẽ thật khó quan sát khi nó tiếp đất nhưng nó sẽ tránh được sự ảnh hưởng do sức nóng của mặt trời. Tuy nhiên điều làm ông ngạc nhiên là kết quả thu được vẫn như cũ. Nhiệt độ trên 11 km hoàn toàn không hề thay đổi.

Trải qua 234 lân thí nghiệm, Leon Philippe Teisserenc de Bort cuối cùng đã kết luận được sự đo lường của mình là hoàn toàn chính xác và quan trọng hơn nữa là ông đã biết được tầng khí quyển được cấu tạo bởi hai lớp riêng biệt. Lớp thứ nhất là lớp dưới gần với mặt đất 11km, khi nhiệt độ thay đổi sẽ gây ra hiện tượng gió, mây và thời tiết. Còn lớp thứ hai ở trên là khu vực nhiệt độ ổn định là tần bình ổn.

Ông đặt tên cho tầng ở dưới này là “tầng đối lưu” (troposhere), tiếng Hy Lạp có nghĩa là “khu vực biến hóa”, còn tầng ở trên được gọi là “tầng bình lưu” (stratosphere), tiếng Hy Lạp có nghĩa là “khu vực phân tầng”.

Phát hiện của Leon Philippe Teisserenc de Bort cho đến ngày nay và là nền tảng cơ bản cho việc tìm hiểu tầng khí quyển của chúng ta.
URL của bài viết này::http://www.schoolnet.vn/modules.php?name=News&file=article&sid=5024
© Cong ty Cong Nghe Tin hoc Nha truong contact: sales@schoolnet.vn