
����������������������� Tạp
ch� ĐỊA CHẤT, loạt A, số 336-337, 7-10/2013, tr. 170-172
VIỆT
NGUYỄN XU�N SƠN
Gi�m
đốc Trung t�m Tư vấn v� Chuyển giao C�ng nghệ
Vật l� - Địa chất
�����������
Trung t�m Tư vấn v� Chuyển giao C�ng nghệ Vật
l� - Địa chất đ� được Tổng hội
Địa chất Việt
Trong thời gian qua, Trung t�m đ� hợp t�c với cơ quan nghi�n cứu khoa học trong nước cũng như nước ngo�i để thực hiện c�c nhiệm vụ của m�nh. Sau đ�y l� một c�ng việc m� Trung t�m đ� thực hiện.
Th�ng 10 năm 2005, Trung t�m đ� k� bi�n bản thỏa
thuận hợp t�c với Cơ quan H�ng kh�ng Vũ trụ Mỹ
NASA để Việt
Đ�y l� hệ thống trạm đo sol kh� (Aerosol) tr�n mặt đất do cơ quan H�ng kh�ng Vũ trụ Mỹ NASA thiết kế v� lắp đặt tr�n to�n cầu phục vụ cho việc nghi�n cứu thời tiết v� biến đổi kh� hậu. Chương tr�nh nhằm mục đ�ch tạo cơ sở dữ liệu l�u d�i về t�nh chất quang, vật l� vi m� v� bức xạ của sol kh�, phục vụ cho c�ng việc nghi�n cứu sol kh�, kiểm định số liệu vệ tinh v� phối hợp với c�c cơ sở dữ liệu kh�c.
Trong chuy�n ng�nh Vật l� kh� quyển, sol kh� được hiểu l� hạt thể lỏng hoặc rắn nằm trong kh�ng kh�. Thuật ngữ sol kh� bao gồm hạt v� kh�ng kh� bao quanh, n� c� thể tồn tại v�i gi�y đến cả năm hay l�u hơn trong kh� quyển với k�ch thước v� h�nh dạng kh�c nhau. K�ch thước của n� biến thi�n từ 0,0001 mm đến 100 mm. N� c� thể hiệu ứng di chuyển hạt trong trọng trường. C�c qu� tr�nh v� hiện tượng thời tiết li�n quan mật thiết đến k�ch thước hạt sol kh�. V� dụ như c�c hạt c� r < 0,1 mm ảnh hưởng mạnh đến t�nh chất điện kh� quyển. Hạt 0,1 mm < r < 1,0 mm c� vai tr� quan trọng trong việc ph�n bổ bức xạ d�i phổ nh�n thấy v� hồng ngoại, trong qu� tr�nh h�nh th�nh m�y v� th�nh phần h�a học kh� quyển.
Sol kh� được h�nh th�nh từ những qu� tr�nh vật l� v� h�a học trong m�i trường, c� nguồn gốc tự nhi�n hoặc nh�n tạo. Loại c� nguồn gốc tự nhi�n như: nguồn gốc từ biển (hạt muối). hạt bụi kho�ng do gi� đưa l�n, nguồn gốc từ n�i lửa, nguồn gốc thực vật v� sản phẩm của c�c phản ứng tự nhi�n. Loại c� nguồn gốc nh�n tạo do chất thải c�ng nghiệp (kh�i, bụi...), n�ng nghiệp, sản phẩm của c�c phản ứng kh�...
Sol kh� c� vai tr� rất quan trọng ảnh hưởng trực tiếp v� gi�n tiếp l�n c�n c�n bức xạ v� v� vậy t�c động l�n thời tiết, kh� hậu. Hiệu ứng trực tiếp của sol kh� l� ph�n bổ lại bức xạ s�ng ngắn v� s�ng d�i bằng t�n xạ v� hấp thụ kh�ng đồng đều tr�n khắp h�nh tinh. Ảnh hưởng của c�c qu� tr�nh n�y l� rất lớn v� v� vậy kh�ng thể kh�ng t�nh đến c�c t�nh chất quang học của sol kh� trong c�c m� h�nh thời tiết, kh� hậu. Sol kh� tham gia trong qu� tr�nh h�nh th�nh m�y với vai tr� hạt nh�n ngưng kết. Thiếu sol kh� th� qu� tr�nh n�y sẽ trở n�n kh� khăn, bởi vậy m� m�y v� mưa li�n quan trực tiếp đến sự hiện diện của sol kh� trong kh� quyển. T�nh chất của sol kh� l�m thay đổi k�ch thước hạt trong m�y, từ đ� thay đổi hiệu ứng của m�y l�n việc phản xạ v� hấp thu �nh s�ng v� như vậy cũng gi�n tiếp ảnh hưởng đến c�n c�n bức xạ. Sol kh� c� thể l� nơi để cho c�c phản ứng h�a học xảy ra (heterogenneous chemistry), trong đ� c� phản ứng quan trọng l�m ph� hủy ozon tầng b�nh lưu.
Với những l� do như tr�n, việc quan trắc sol kh� l� rất quan trọng v� đ� c� nhiều chương tr�nh, dự �n thực hiện c�ng việc n�y. V� vậy, l�c đầu ở nước ta đ� tham gia đo ở hai địa điểm l� Bắc Giang v� Bạc Li�u, về sau đ� mở rộng đo th�m hai điểm nữa ở ngo�i biển Đảo Bạch Long Vĩ v� tr�n đỉnh n�i Ho�ng Li�n Sơn.
Theo bản thỏa thuận, Cơ quan H�ng kh�ng Vũ trụ Mỹ NASA đ� cho Trung t�m mượn c�c thiết bị để đo sol kh� v� hướng dẫn c�ch sử dụng. c�c thiết bị sử dụng ở c�c trạm l� quang phổ kế CIMEL 318 đo ho�n to�n tự động. Thiết bị thực hiện hai ph�p đo cơ bản l� trực xạ v� t�n xạ (direct sun and sky). Trực xạ đo t�m dải phổ trong v�ng 10 gi�y ở c�c dải phổ: 340, 380, 440, 500, 670, 870, 940, v� 1020nm. Trong 30 gi�y, thiết bị đo 3 lần (triplet) cho mỗi dải phổ. Trung b�nh cứ 15 ph�t th� thực hiện ph�p đo n�y 1 lần. Thiết bị đo tự động bắt đầu khi khối lượng quang học kh� quyển (air mass) bằng 7. Ngo�i đo trực xạ, thiết bị c�n đo t�n xạ trong 4 dải phổ: 440, 670, 870, v� 1020 nm với c�c g�c t�n xạ kh�c nhau.
C�c thiết bị n�y cũng đ� được triển khai ở H� Nội v� Hải Ph�ng trong năm 2010.
Đến năm 2011, Cơ quan H�ng kh�ng Vũ trụ Mỹ đ� hỗ trợ 1 trạm Lidar m�y ph�t tia laze - đặt tại H� Nội cho ph�p nghi�n cứu đặc điểm sol kh� theo chiều thẳng đứng trong kh� quyển.
Năm 2012, ph�a Cơ quan H�ng kh�ng Vũ trụ Mỹ đ� cung cấp một hệ thống thiết bị đo đạc, được gắn tr�n th�nh ph�a trong một container c� tổng trọng lượng 6.123,559 kg để đo ở trạm kh� tượng Sơn La, trong đ� c� cả thiết bị đo kh� thải CO2.
Năm 2013, ph�a Cơ quan H�ng kh�ng Vũ trụ Mỹ lại tiếp tục cung cấp một hệ thống thiết bị đo đạc, cũng được gắn tr�n th�nh ph�a trong một container với tổng trọng lượng 4.286,450 kg để nghi�n cứu thời tiết giao m�a ở trạm kh� tượng Y�n B�i.
Dựa tr�n số liệu đo đạc ở c�c trạm, c� thể t�nh độ d�y quang học cho từng dải phổ dựa tr�n định luật Beer-Bouger. Sự suy giảm do t�n xạ ph�n tử Rayleigh, do ozone v� c�c chất kh� kh�c được loại bỏ v� như vậy c� thể t�nh được độ d�y quang học của sol kh�.
Việc đo 3 lần trong 1 dải phổ trong v�ng 30 gi�y cho ph�p x�c định sự hiện diện của m�y trong kh� quyển (https://aeronet.gsfe.nasa.gov/new web/index.html).Với c�c số liệu đo t�n xạ, c� thể d�ng thuật to�n nghịch đảo để t�m c�c đại lượng đặc trưng hệ sol kh� như ph�n bổ k�ch thước hạt, h�m pha, chiết xuất phức (gồm cả phần thực v� ảo), albedo t�n xạ đơn, ph�n biệt dạng mịn v� th�, tỷ lệ hạt h�nh cầu so với c�c hạt dạng kh�c.
Những số liệu thu thập được cho ph�p xử l�, phục vụ cho c�c mục đ�ch nghi�n cứu thời tiết, kh� hậu, độ � nhiễm m�i trường (c�c hạt bụi, bản chất của bụi...) v� x�c định được từ đ�u g�y ra. Những số liệu ấy c�n g�p phần c�ng với c�c số liệu đo được tr�n to�n cầu để đ�nh gi� t�c động của n� được ch�nh x�c hơn. Số liệu n�y c�n được d�ng để hiệu chỉnh v� kiểm chứng nguồn số liệu thu được từ vệ tinh để giải quyết c�c b�i to�n li�n quan đến ảnh hưởng của sol kh� l�n c�c qu� tr�nh vật l�, h�a học trong kh� quyển.
Để thực hiện được nhiệm vụ nghi�n cứu n�y, Trung t�m đ� phối hợp với ph�ng Vật l� Kh� quyển của Viện Vật l� Địa cầu thuộc Viện H�n l�m Khoa học v� C�ng nghệ Việt Nam. Cơ quan H�ng kh�ng Mỹ đ� gửi c�c g�i thiết bị cho Trung t�m dưới dạng cho mượn, nghĩa l� chỉ tạm nhập một thời gian v� sau khi đo đạc xong sẽ t�i xuất, rồi mượn tiếp những g�i thiết bị kh�c, n�n kh�ng phải nộp thuế nhập khẩu, thuế gi� trị gia tăng (nghĩa l� phi mậu dịch). Bởi v� gi� trị của c�c thiết bị rất lớn từ 500USD dến h�ng ngh�n USD, như năm 2013, g�i thiết bị d�ng ở Y�n b�i c� gi� trị 634.370 USD, đồng thời họ c�n trợ gi�p cả tiền vận chuyển từ Mỹ sang Việt nam v� sau đ� l� tiền vận chuyển từ Việt Nam trả về Mỹ.
Tr�n đ�y l� một số kết quả hợp t�c với
Cơ quan H�ng kh�ng Mỹ NASA trong chương tr�nh nghi�n cứu
AERONET ở Việt
������ Người bi�n tập: TS. B�i
Đức Thắng.������������� ����������