Thủy văn và thủy động lực biển Đông - Chương 3

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:60

Thêm vào BST

Báo xấu

159
lượt xem 49
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các đặc điểm thủy động lực học Biển Đông phản ánh một cách đầy đủ tính phức tạp của vị trí địa lý, địa hình v các đặc điểm thủy văn. Trong phần n y chúng ta xem xét lần l ợt các đặc tr ng thủy động lực học biển chủ yếu nh thủy triều, sóng v dòng chảy. 3.1. Thủy triều v mực n ớc Biển Đông

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thủy văn và thủy động lực biển Đông - Chương 3

Al Thủy văn và thủy động lực biển Đông - Chương 3
nguån gèc tõ biÓn Philippin- Th¸i B×nh D ¬ng. Tuy nhiªn c¸c nghiªn cøu gÇn ®©y cho thÊy ch a thÓ kh¼ng ®Þnh mét c¸ch ch¾c ch¾n vÒ ®iÒu n y khi xem xÐt ph©n bè T-S ë c¸c ®é s©u kh¸c nhau cña BiÓn §«ng v biÓn Philipin (h×nh 2.31). Cã thÓ nhËn thÊy sù æn ®Þnh t ¬ng ®èi cña nhiÖt ®é còng nh ®é muèi cña n íc tÇng s©u trong BiÓn §«ng, kh¸c víi ph¹m vi biÕn ®éng cña c¸c ®Æc tr ng nhiÖt- muèi cña n íc biÓn Philipin t¹i c¸c ®é s©u t ¬ng øng. NhËn xÐt vÒ c¸c khèi n íc BiÓn §«ng Cã thÓ nhËn thÊy nh÷ng ®Æc tr ng h×nh th nh v ph©n bè c¸c khèi n íc BiÓn §«ng ph¶n ¶nh t¸c ®éng cña nh÷ng nh©n tè ®Þa ph ¬ng cã vai trß hÕt søc quyÕt ®Þnh. Ngo¹i trõ nh÷ng khèi n íc trong líp ho¹t ®éng trªn cña biÓn, phÇn lín c¸c khèi n íc ® îc h×nh th nh v lan truyÒn trong ph¹m vy BiÓn §«ng trong mét kho¶ng thêi gian rÊt d i v chÞu t¸c ®éng cña c¸c nh©n tè ®Þa ph ¬ng nh nÒn nhiÖt cao v ®é muèi thÊp. C¸c khèi n íc tÇng mÆt BiÓn §«ng cã ph¹m vy biÕn ®éng cña nhiÖt ®é v ®é muèi kh¸ lín, song trªn phÇn trung t©m biÓn vÉn tån t¹i kh¸ æn ®Þnh mét khèi n íc tÇng mÆt ®Æc tr ng cho vïng biÓn n íc s©u, mét khèi n íc cùc ®¹i ®é muèi trong nªm nhiÖt mïa v khèi n íc trung gian cùc tiÓu ®é muèi trong phÇn trªn cña nªm nhiÖt cè ®Þnh. Ch ¬ng 3 C¸c ®Æc ®iÓm thñy ®éng lùc BiÓn §«ng 143 http://www.ebook.edu.vn
C¸c ®Æc ®iÓm thñy ®éng lùc häc BiÓn §«ng ph¶n ¸nh mét c¸ch ®Çy ®ñ tÝnh phøc t¹p cña vÞ trÝ ®Þa lý, ®Þa h×nh v c¸c ®Æc ®iÓm thñy v¨n. Trong phÇn n y chóng ta xem xÐt lÇn l ît c¸c ®Æc tr ng thñy ®éng lùc häc biÓn chñ yÕu nh thñy triÒu, sãng v dßng ch¶y. 3.1. Thñy triÒu v mùc n íc BiÓn §«ng 3.1.1. T×nh h×nh nghiªn cøu Nghiªn cøu chÕ ®é thñy ®éng lùc nãi chung v thñy triÒu nãi riªng ë BiÓn §«ng cã ý nghÜa hÕt søc quan träng do vÞ trÝ ®Þa lý v ®iÒu kiÖn tù nhiªn ®Æc thï. §Þa h×nh ®¸y biÓn hÕt søc phøc t¹p, ® êng bê biÓn quanh co khóc khuûu, nhiÒu ®¶o to, nhá cïng h ng lo¹t vÞnh, eo lín nhá ®· l m cho chÕ ®é thñy triÒu cña BiÓn §«ng rÊt phøc t¹p, cã nh÷ng ®Æc thï riªng biÖt kh¸c h¼n víi c¸c biÓn kh¸c trªn thÕ giíi. ChÝnh v× vËy, thñy triÒu BiÓn §«ng ®· ® îc chó ý v nghiªn cøu tõ rÊt sím. ë ViÖt Nam, nh÷ng nhËn xÐt cã ý nghÜa khoa häc ®Çu tiªn vÒ ®Æc ®iÓm chÕ ®é thñy triÒu trong c¸c vïng biÓn ®· cã trong D ®Þa chÝ cña NguyÔn Tr·i (thÕ kû 15) v nhÊt l trong V©n § i lo¹i ng÷ v Phñ biªn t¹p lôc cña Lª Quý §«n (thÕ kû 18). Nh ng nh÷ng ®iÒu tra v nghiªn cøu cã ý nghÜa khoa häc vÒ thñy triÒu BiÓn §«ng thùc sù cã ® îc tõ ®Çu thÕ kû XX víi c¸c c«ng tr×nh cña Darwin (1905), Poincare (1910) v Ogura (1933). Tõ ®ã ®Õn nay viÖc ®iÒu tra nghiªn cøu thñy triÒu BiÓn §«ng kh«ng ngõng ph¸t triÓn v ho n thiÖn. C¸c kÕt qu¶ ®¹t ® îc ng y c ng ® îc n©ng cao vÒ tÝnh khoa häc còng nh tÝnh øng dông. Cã thÓ ®iÓm l¹i mét sè c«ng tr×nh nghiªn cøu chÝnh trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y theo c¸c h íng kh¸c nhau. a.Nghiªn cøu sù biÕn ®æi theo thêi gian qua t i liÖu thùc ®o t¹i c¸c tr¹m ven bê v néi ngo¹i suy ®Ó t×m sù ph©n bè theo kh«ng gian Tõ nhiÒu n¨m nay däc theo ven bê BiÓn §«ng nãi chung v ven bê ViÖt Nam nãi riªng ®· thiÕt lËp mét hÖ thèng c¸c tr¹m nghiÖm triÒu nh»m ®o ®¹c liªn tôc dao ®éng mùc n íc biÓn theo c¸c kho¶ng thêi gian kÐo d i kh¸c nhau tõ h ng th¸ng ®Õn h ng n¨m v thËm chÝ nhiÒu n¨m. Trªn c¬ së c¸c chuçi sè liÖu n y ®· tiÕn h nh ph©n tÝch tÝnh to¸n ra c¸c tham sè ®Æc tr ng cho chÕ ®é thñy triÒu nh mùc n íc trung b×nh, mùc n íc cùc trÞ, thêi gian triÒu d©ng, thêi gian triÒu rót, c¸c h»ng sè ®iÒu hßa thñy triÒu, v.v.. cho tõng tr¹m ®o ®¹c. HÖ thèng c¸c h»ng sè ®iÒu hßa thñy triÒu däc ven bê v ®¶o l c¬ së cho c¸c nghiªn cøu thñy triÒu BiÓn §«ng b»ng c¸c ph ¬ng ph¸p tõ ®¬n gi¶n ®Õn hiÖn ®¹i. Mét trong nh÷ng th nh qu¶ theo h íng n y l viÖc lËp ra c¸c b¶ng thñy triÒu h ng n¨m cho c¸c c¶ng chÝnh däc ven bê. Trong b¶ng thñy triÒu ®· cho kÕt qu¶ dù tÝnh mùc n íc tõng giê cña c¸c c¶ng chÝnh v mét sè gi¸ trÞ néi suy cho c¸c ®iÓm phô ë ven biÓn hoÆc vïng h¹ l u c¸c s«ng. B¶ng thñy triÒu n y ® îc Tæng Côc KhÝ t îng Thñy v¨n xuÊt b¶n tõ n¨m 1958, míi ®Çu chØ cho c¸c c¶ng ë miÒn B¾c tõ Cöa Tïng trë ra. Tõ n¨m 1972 ®· dù tÝnh cho c¸c c¶ng trong c¶ n íc v mét sè c¶ng n íc ngo i (Hong Kong, Kom Pong Som, Singapo, B¨ng 144 http://www.ebook.edu.vn
Cèc). Trªn c¬ së c¸c t liÖu ® îc ph©n tÝch tõ t i liÖu thùc ®o t¹i c¸c tr¹m ven bê c¸c t¸c gi¶ ®· nghiªn cøu, tÝnh to¸n theo c¸c ph ¬ng ph¸p néi ngo¹i suy ®Ó nhËn ® îc nh÷ng nÐt ®Æc tr ng cña bøc tranh ph©n bè kh«ng gian cña dao ®éng thñy triÒu. Cã thÓ kÓ ®Õn sù ®ãng gãp theo h íng n y cña c¸c t¸c gi¶ Dietrich (1944), Villain (1950), Wyrtki (1961), NguyÔn Ngäc Thuþ (1962), Bogdanov (1963), Du Mé Canh (1984), Pariwono (1985), Fang (1986), Huang v c¸c céng sù (1994). Mét sè kÕt qña ®¸ng l u ý theo h íng n y trong nh÷ng thêi gian gÇn ®©y l sö dông t i liÖu biÕn ®éng ®é cao mùc n íc nhËn ® îc tõ vÖ tinh theo c¸c tuyÕn bao phñ to n bé diÖn tÝch vïng biÓn ®Ó ph©n tÝch ®iÒu ho , kÕt hîp víi c¸c t i liÖu quan tr¾c t¹i c¸c tr¹m ven bê ®Ó hiÖu chØnh ®· nhËn ® îc c¸c b¶n ®å ph©n bè h»ng sè ®iÒu hßa thñy triÒu cho to n biÓn (Yanagi v c¸c céng sù, 1997). b.Nghiªn cøu sù ph©n bè trong kh«ng gian cña c¸c ®Æc tr ng thñy triÒu b»ng c¸ch gi¶i hÖ ph ¬ng tr×nh thñy ®éng lùc 2 chiÒu. H íng nghiªn cøu n y ® îc b¾t ®Çu muén h¬n so víi h íng trªn nh ng nã ph¸t triÓn c ng ng y c ng m¹nh mÏ trong nh÷ng n¨m sau n y theo sù tiÕn bé kh«ng ngõng cña to¸n häc tÝnh to¸n v kü thuËt m¸y tÝnh. Tr íc hÕt ph¶i kÓ ®Õn nh÷ng nghiªn cøu theo ph ¬ng ph¸p t×m nghiÖm gi¶i tÝch cña hÖ ph ¬ng tr×nh thñy ®éng lùc häc thñy triÒu. MÆc dï b»ng c¸ch n y cã thÓ cã ® îc nghiÖm chÝnh x¸c cña b i to¸n ® îc biÓu diÔn b»ng c¸c c«ng thøc gi¶i tÝch, song ®ßi hái miÒn nghiªn cøu ph¶i cã d¹ng h×nh häc ®¬n gi¶n nh h×nh ch÷ nhËt, h×nh trßn, ... víi ®é s©u kh«ng ®æi hoÆc biÕn ®æi theo quy luËt tuyÕn tÝnh. ChÝnh v× vËy nh÷ng nghiªn cøu thuéc lo¹i n y Ýt ® îc ph¸t triÓn ë BiÓn §«ng, vïng cã h×nh th¸i bê v ®Þa h×nh ®¸y biÓn biÕn ®æi rÊt phøc t¹p. Cã thÓ nªu vÝ dô vÒ c«ng tr×nh theo h íng nghiªn cøu n y cña Phan Phïng (1974) ®· tÝnh ph©n bè c¸c sãng triÒu chÝnh cho vÞnh B¾c Bé v vÞnh Th¸i Lan sau khi ®¬n gi¶n ho¸ c¸c ®iÒu kiÖn tù nhiªn thùc cña chóng. Ph¸t triÓn m¹nh mÏ nhÊt v cã nh÷ng th nh tùu ®¸ng kÓ nhÊt theo h íng n y l c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu theo ph ¬ng ph¸p sè trÞ gi¶i hÖ ph ¬ng tr×nh thñy ®éng lùc thñy triÒu. Nh÷ng c«ng tr×nh ®Çu tiªn tÝnh to¸n thñy triÒu BiÓn §«ng b»ng ph ¬ng ph¸p sè trÞ xuÊt hiÖn v o nh÷ng n¨m 60 cña thÕ kû XX. C«ng tr×nh ®Çu tiªn cã thÓ kÓ ®Õn l Sergeev (1964), «ng ®· sö dông ph ¬ng ph¸p gi¸ trÞ biªn cña Hanxen ®Ó tÝnh to¸n ph©n bè biªn ®é v pha cña bèn sãng triÒu chÝnh trong BiÓn §«ng. C¸c c«ng tr×nh tiÕp thep còng theo ph ¬ng ph¸p n y l cña NguyÔn Ngäc Thuþ (1969), §Æng C«ng Minh (1975) víi sè ®iÓm biªn cøng cã h»ng sè ®iÒu hßa nhiÒu h¬n. Néi dung ph ¬ng ph¸p n y l sö dông hÖ ph ¬ng tr×nh tuyÕn tÝnh, víi tÝnh chÊt dao ®éng thñy triÒu cã chu kú ®· lo¹i bá biÕn thêi gian v ® a hÖ ph ¬ng tr×nh thñy ®éng vÒ d¹ng elliptic. B i to¸n cã nghiÖm duy nhÊt khi biÕt ®iÒu kiÖn dao ®éng mùc n íc trªn biªn bao quanh miÒn nghiªn cøu. Ph ¬ng ph¸p sè trÞ kh¸c ®Ó gi¶i b i to¸n ph©n bè kh«ng gian cña thñy triÒu l dùa trªn hÖ ph ¬ng tr×nh thñy ®éng thñy triÒu phi tuyÕn víi ®iÒu kiÖn biªn hçn hîp: cho tr íc dao ®éng mùc n íc trªn biªn láng v sö dông ®iÒu kiÖn 145 http://www.ebook.edu.vn
kh«ng thÊm t¹i biªn cøng. Kh«ng sö dông tÝnh chÊt dao ®éng tuÇn ho n ®Ó lo¹i th nh phÇn biÕn ®æi theo thêi gian trong hÖ ph ¬ng tr×nh, hÖ ph ¬ng tr×nh ® îc gi÷ nguyªn ®Ó gi¶i ë d¹ng hyperbolic. NhiÒu c«ng tr×nh cña nhiÒu t¸c gi¶ kh¸c nhau ®· tËp trung theo ph ¬ng ph¸p n y ®Ó nghiªn cøu thñy triÒu trong BiÓn §«ng còng nh trong c¸c vÞnh riªng biÖt nh vÞnh B¾c Bé, vÞnh Th¸i Lan. Cã thÓ kÓ tªn h ng lo¹t c¸c c«ng tr×nh cña c¸c t¸c gi¶ l Ye v Robinxon (1983), Li v Chen (1987), nhãm m« h×nh triÒu thuéc ®Ò t i nh n íc KT.03.03 (1991-1995: §ç Ngäc Quúnh, NguyÔn ThÞ ViÖt Liªn, §Æng C«ng Minh, NguyÔn H÷u Nh©n, Bïi Hång Long, Lª Träng § o, NguyÔn Thä S¸o), Fang, Kwork, Yu v Zhu (1999). Ngo i ra cßn cã thÓ kÓ ®Õn nh÷ng c«ng tr×nh ® îc thùc hiÖn trong khu«n khæ c¸c luËn ¸n tiÕn sü trong v ngo i n íc nh cña Bïi Hång Long (1986), NguyÔn Thä S¸o (1988), NguyÔn ThÞ ViÖt Liªn (1997), §inh V¨n M¹nh (2000). Trong ®ã luËn ¸n cña §inh V¨n M¹nh ®· b íc ®Çu x©y dùng m« h×nh 3 chiÒu cho chuyÓn ®éng thñy triÒu vÞnh B¾c Bé. CÇn l u ý r»ng b»ng gi¶i sè trÞ theo ph ¬ng h íng n y mét sè t¸c gi¶ ®· b¾t ®Çu nghiªn cøu t×m hiÓu s©u h¬n vÒ c¬ chÕ h×nh th nh biÕn ®æi bøc tranh dao ®éng thñy triÒu trong BiÓn §«ng. Mét sè t¸c gi¶ ®· nghiªn cøu c¸c b i to¸n truyÒn sãng tù do, truyÒn sãng dao ®éng cã chu kú triÒu qua c¸c biªn láng, c¸c chu kú dao ®éng riªng trong to n biÓn, ®¸nh gi¸ t¸c ®éng trùc tiÕp cña lùc g©y triÒu trong ph¹m vi biÓn. Cã thÓ kÓ tªn mét sè t¸c gi¶ cña nh÷ng nghiªn cøu n y l §ç Ngäc Quúnh (1983, 1991), Ph¹m V¨n HuÊn (1994), Ph¹m V¨n Ninh v TrÇn ThÞ Ngäc DuyÖt (1997), §ç Ngäc Quúnh, Ph¹m V¨n Ninh, NguyÔn ThÞ ViÖt Liªn v TrÇn ThÞ Ngäc DuyÖt (1998). 3.1.2. C¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch h»ng sè ®iÒu hßa v ®¸nh gi¸ vai trß c¸c yÕu tè h×nh th nh triÒu BiÓn §«ng a. HÖ thèng c¸c h»ng sè ®iÒu hßa thñy triÒu t¹i c¸c tr¹m ven bê v ®¶o Nh÷ng h»ng sè ®iÒu hßa (HS§H) thñy triÒu nhËn ® îc tõ ph©n tÝch ®iÒu hßa c¸c chuçi sè liÖu quan tr¾c mùc n íc liªn tôc d i ng y t¹i c¸c tr¹m ®o ®¹c ®Æt ë ven bê lôc ®Þa hay c¸c ®¶o ®ãng vai trß hÕt søc quan träng trong viÖc nghiªn cøu hiÖn t îng thñy triÒu trong biÓn. Tr íc hÕt tõ nh÷ng gi¸ trÞ n y cã thÓ nghiªn cøu c¸c ®Æc tr ng chÕ ®é dao ®éng thñy triÒu t¹i nh÷ng vïng ®Æt tr¹m, tÝnh to¸n c¸c gi¸ trÞ cùc trÞ hay dù b¸o ®é cao mùc n íc ë thêi ®iÓm bÊt kú cho tr¹m ®ã. C¸c h»ng sè ®iÒu hßa ® îc tÝnh cho c¸c sãng chÝnh, t ¬ng øng víi c¸c chu kú v tªn sãng ® îc dÉn ra trong b¶ng 3.1. ChÝnh trªn c¬ së c¸c HS§H thñy triÒu n y m Trung t©m KhÝ t îng Thñy v¨n Quèc Gia (Tæng Côc KhÝ t îng Thñy v¨n tr íc ®©y) ®· tÝnh v xuÊt b¶n B¶ng thñy triÒu h ng n¨m cho mét sè tr¹m ven bê (gåm 13 tr¹m ven bê n íc ta v 4 tr¹m thuéc c¸c khu vùc l©n cËn). MÆt kh¸c c¸c HS§H thñy triÒu t¹i c¸c tr¹m cè ®Þnh l c¬ së cho c¸c m« h×nh tÝnh to¸n ph©n bè kh«ng gian cña c¸c ®Æc tr ng thñy triÒu v dßng triÒu trong to n biÓn. B¶ng 3.1. C¸c sãng chÝnh th«ng dông sö dông trong ph©n tÝch h»ng sè ®iÒu hßa thñy triÒu 146 http://www.ebook.edu.vn
Lo¹i Tªn sãng Ký hiÖu Chu kú B¸n nhËt triÒu MÆt tr¨ng chÝnh 12,42 giê M2 MÆt trêi chÝnh S2 12,00 giê Ellip mÆt tr¨ng lín N2 12,66 giê MÆt tr¨ng mÆt trêi K2 11,97 giê NhËt triÒu MÆt tr¨ng mÆt trêi 23,93 giê K1 MÆt tr¨ng chÝnh O1 25,82 giê MÆt trêi chÝnh P1 24,07 giê Ellip mÆt tr¨ng lín Q1 26,87 giê Chu kú dμi MÆt tr¨ng nöa th¸ng 13,66 ngμy Mf MÆt tr¨ng th¸ng Mm 27,55 ngμy MÆt trêi nöa n¨m S Sa 182,70 ngμy MÆt trêi n¨m Sa 364,96 ngμy Chu kú ng¾n N íc n«ng 1/4 ngμy M4 6,21 giê N íc n«ng 1/4 ngμy MS 4 6,10 giê N íc n«ng 1/6 ngμy M6 4,14 giê Nh÷ng HS§H n y ë mét sè ®iÓm sÏ ®ãng vai trß l ®iÒu kiÖn biªn cña c¸c m« h×nh, ë mét sè ®iÓm kh¸c sÏ dïng l m tiªu chuÈn ®Ó hiÖu chØnh, kiÓm ®Þnh, kiÓm tra c¸c m« h×nh. Râ r ng hÖ thèng c¸c HS§H thñy triÒu t¹i c¸c tr¹m cè ®Þnh ®ãng vai trß cùc kú quan träng trong viÖc nghiªn cøu thñy triÒu v dßng triÒu trong mét vïng biÓn. NhËn thÊy vai trß thiÕt yÕu cña hÖ thèng c¸c HS§H thñy triÒu, ®Ò t i cÊp nh n íc KT.03.03 “Nghiªn cøu thñy triÒu BiÓn §«ng” thuéc Ch ¬ng tr×nh Nghiªn cøu BiÓn 1991-1995 ®· thu thËp v chØnh biªn sè liÖu c¸c HS§H thñy triÒu t¹i c¸c tr¹m ph©n bè däc ven bê v ®¶o trong BiÓn §«ng. §· chän läc v thèng kª ® îc 275 ®iÓm víi c¸c gi¸ trÞ HS§H mùc n íc triÒu. Tõ kÕt qu¶ cña ®Ò t i KT 03.03, c¸c sè liÖu HS§H ® îc tÝnh to¸n v c«ng bè dùa trªn c¸c nguån t i liÖu chÝnh sau ®©y: B¶ng c¸c h»ng sè ®iÒu hßa thñy triÒu cña V¨n phßng thñy v¨n Quèc tÕ Monaco (BHI-International Hydrographic Bureau Monaco): Tidal list of harmonic constants. Pub. No26, 1936, 1953, 1959 ... B¶ng thñy triÒu Anh (ATT): Admiralty Tide Tables, C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n cña Tæng côc KTTV ViÖt Nam, B¶ng thñy triÒu Trung Quèc v mét sè nguån kh¸c. Trong sè 275 ®iÓm ®· nãi ë trªn, ph©n bè ë c¸c nguån nh sau: 29 (BHI), 203 (ATT), 26 (Tæng Côc KTTV), 1 (Trung Quèc) v 16 (c¸c nguån kh¸c). Còng cÇn chØ ra r»ng møc ®é chÝnh x¸c cña c¸c HS§H trong tËp thèng kª trªn l kh¸c nhau gi÷a c¸c tr¹m. Trong sè n y chØ cã 26% c¸c tr¹m víi HS§H ® îc tÝnh tõ chuçi sè liÖu mét n¨m trë lªn, cßn l¹i 74% sè tr¹m ® îc tÝnh tõ 147 http://www.ebook.edu.vn
chuçi quan tr¾c 1 th¸ng, 1/2 th¸ng hay ng¾n h¬n. DÜ nhiªn chuçi quan tr¾c d i sÏ ph©n tÝch ® îc nhiÒu sãng th nh phÇn h¬n v ®é chÝnh x¸c c¸c HS§H sÏ cao h¬n. Dï sao ®©y còng l mét tËp sè liÖu rÊt quý gi¸ cã thÓ sö dông v o nhiÒu môc ®Ých kh¸c nhau ®Ó nghiªn cøu thñy triÒu BiÓn §«ng. b. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ vai trß c¸c yÕu tè trong viÖc h×nh th nh v biÕn ®æi hiÖn t îng thñy triÒu trong BiÓn §«ng ¶nh h ëng hÖ sè ma s¸t ®¸y Ma s¸t ®¸y ®ãng vai trß rÊt quan träng trong viÖc h×nh th nh bøc tranh ph©n bè thñy triÒu trong biÓn. §Æc biÖt trong c¸c vïng thÒm lôc ®Þa n íc n«ng, ma s¸t ®¸y l m thay ®æi ®¸ng kÓ dao ®éng mùc n íc v dßng triÒu, l yÕu tè chÝnh g©y sù tiªu t¸n n¨ng l îng triÒu ë ®©y. Ma s¸t ® îc tÝnh to¸n trong c¸c m« h×nh thñy ®éng thñy triÒu l mét ®¹i l îng m cho ®Õn nay ® îc thõa nhËn réng r·i nhÊt l tû lÖ víi b×nh ph ¬ng tèc ®é dßng ch¶y. V× vËy vÊn ®Ò chän hÖ sè ma s¸t ®¸y lu«n l mèi quan t©m h ng ®Çu cña c¸c nh nghiªn cøu tÝnh to¸n bøc tranh ph©n bè thñy triÒu. Trong khu«n khæ ®Ò t i cÊp nh n íc KT.03.03 ®· nhËn ® îc mét sè kÕt qu¶ vÒ nghiªn cøu chän hÖ sè ma s¸t ®¸y trong b i to¸n tÝnh to¸n thñy triÒu BiÓn §«ng nh sau: §· tiÕn h nh tÝnh to¸n b i to¸n thñy triÒu BiÓn §«ng theo m« h×nh thñy ®éng víi c¸c tr êng hîp hÖ sè ma s¸t ®¸y kh¸c nhau, biÕn ®æi tõ nhá ®Õn lín cho 2 sãng chÝnh ® îc chän l K 1 v M 2 . HÖ sè ma s¸t ®¸y cho thay ®æi tõ rÊt nhá (0.5.10-3) ®Õn kh¸ lín (4.0.10-3) víi b íc thay ®æi 0.5.10-3. C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n cña tõng ph ¬ng ¸n ® îc ®em so s¸nh víi tr êng hîp ma s¸t ®¸y rÊt nhá (cã thÓ xem nh ¶nh h ëng cña ma s¸t l gÇn b»ng kh«ng) ®Ó tÝnh ra sai lÖch tuyÖt ®èi v t ¬ng ®èi cho tõng ®iÓm trong to n miÒn tÝnh. KÕt qu¶ cho thÊy sù cã mÆt cña ma s¸t ®¸y ®· l m thay ®æi ®¸ng kÓ bøc tranh ph©n bè biªn ®é v pha cña dao ®éng mùc n íc còng nh dßng triÒu. DÜ nhiªn hÖ sè ma s¸t c ng t¨ng, sù sai kh¸c c ng lín. Víi dao ®éng mùc n íc ¶nh h ëng cña ma s¸t ®¸y thÊy râ ë c¸c vïng biÓn n«ng (nh vÞnh B¾c Bé, vÞnh Th¸i Lan) h¬n l c¸c vïng biÓn s©u. Ch¼ng h¹n khi so s¸nh tr êng hîp ma s¸t ®¸y trung b×nh (2,5.10-3) víi tr êng hîp ma s¸t ®¸y kh«ng ®¸ng kÓ, sai lÖch biªn ®é cña sãng K 1 ë c¸c vïng n íc n«ng cã thÓ v ît qu¸ 30cm (t ¬ng øng sai lÖch t ¬ng ®èi trªn 40%), pha cã thÓ v ît qu¸ 30o. Gi¸ trÞ t ¬ng øng ë vïng n íc s©u l 10cm (sai lÖch t ¬ng ®èi 15%) v 10o. Víi sãng M 2 cÇn l u ý l sai lÖch t ¬ng ®èi ë vïng n íc s©u còng sÏ kh¸ lín, mÆc dï sai lÖch tuyÖt ®èi còng chØ 5-10cm nh ng v× b¶n th©n gi¸ trÞ biªn ®é cña M 2 ë ®©y l nhá nªn sÏ l m t¨ng gi¸ trÞ t ¬ng ®èi. §· tiÕn h nh tÝnh to¸n thö nghiÖm v so s¸nh hai tr êng hîp: trÞ sè ma s¸t lÊy cè ®Þnh, b»ng gi¸ trÞ trung b×nh 2,6.10-3 v trÞ sè ma s¸t thay ®æi ë tõng vÞ trÝ tïy thuéc ®é s©u biÓn. HÖ sè ma s¸t biÕn ®æi theo ®é s©u cña biÓn ® îc tÝnh theo c«ng thøc 148 2 http://www.ebook.edu.vn z0 1 1 2 z0 h X 2 ln 21 K 3 h z0 1 1 h
Vapnia: ë ®©y -l h»ng sè Carman, z o -l ®é gå ghÒ ®¸y, h-l ®é s©u biÓn. Tõ c«ng thøc n y cã thÓ tÝnh ra kÕt qu¶ trong b¶ng 3.2. B¶ng 3.2. HÖ sè ma s¸t phô thuéc v o ®é s©u biÓn §é s©u (m) 10 20 30 40 50 -3 -3 -3 -3 1,7.10-3 HÖ sè K 3,6.10 2,5.10 2,0.10 1,8.10 KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho 2 tr êng hîp cho thÊy nh×n chung kÕt qu¶ sai kh¸c nhau kh«ng lín, chñ yÕu sù kh¸c nhau x¶y ra ë c¸c vïng n íc n«ng (vÞnh B¾c Bé, vÞnh Th¸i Lan, eo § i Loan, ...), ë ®©y sai lÖch t ¬ng ®èi vÒ biªn ®é mùc n íc còng nh dßng cã thÓ ®¹t tõ 10 20% t¹i mét sè ®iÓm. NhiÒu kÕt qu¶ tÝnh to¸n thö nghiÖm ®· chøng tá r»ng trong vïng BiÓn §«ng nªn chän hÖ sè ma s¸t ®¸y trong kho¶ng 2,5.10-3 ®Õn 3,0.10-3. Vai trß cña lùc Coriolis Trong c¸c nghiªn cøu tr íc ®©y cã t¸c gi¶ ®· tÝnh lùc Coriolis lÊy gi¸ trÞ trung b×nh cho to n BiÓn §«ng v× cho r»ng ë vÜ ®é thÊp lùc n y kh«ng lín. Nh ng còng cã c¸c t¸c gi¶ kh¸c cho r»ng ®èi víi BiÓn §«ng l mét biÓn lín tr¶i d i tõ xÝch ®¹o ®Õn 25oN, do ®ã kh«ng thÓ bá qua sù thay ®æi cña lùc n y theo vÜ ®é, mÆc dï ë vÜ ®é thÊp gi¸ trÞ lùc n y kh«ng lín nh ë c¸c vÜ ®é cao. KÕt qu¶ tÝnh to¸n trong §Ò t i KT03.03 cho thÊy cã sù kh¸c nhau râ rÖt trong bøc tranh ph©n bè thñy triÒu trong 2 tr êng hîp ®· nªu. §iÒu ®ã cho thÊy khi tÝnh to¸n c¸c b i to¸n thñy triÒu BiÓn §«ng cÇn thiÕt ph¶i tÝnh ®Õn sù thay ®æi lùc Coriolis theo vÜ ®é ®Þa lý. Vai trß cña th nh phÇn phi tuyÕn Trong m« h×nh sè trÞ thñy ®éng tÝnh to¸n thñy triÒu dùa trªn c¬ së hÖ ph ¬ng tr×nh Saint-Venant ®Çy ®ñ, hiÖu øng phi tuyÕn tham gia trong hai th nh phÇn chÝnh, ®ã l th nh phÇn ma s¸t ®¸y theo quy luËt tû lÖ víi b×nh ph ¬ng vËn tèc v th nh phÇn gia tèc phi tuyÕn. KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho thÊy hiÖu øng gia tèc phi tuyÕn ¶nh h ëng tíi dao ®éng mùc n íc kh«ng ®¸ng kÓ khi gi¶i b i to¸n thñy triÒu cho c¶ BiÓn §«ng. Sai lÖch tuyÖt ®èi vÒ biªn ®é ë phÇn lín c¸c vïng chØ tõ 0 ®Õn 2cm, v i chç ®¹t tèi ®a d íi 5cm, cßn vÒ pha sai lÖch tuyÖt ®èi hÇu nh kh«ng qu¸ 5o. Tuy nhiªn hiÖu øng phi tuyÕn n y ¶nh h ëng tíi dßng triÒu râ nÐt h¬n. ë mét sè vïng nh gÇn eo § i Loan, eo Quúnh Ch©u, vïng phÝa ®«ng ®¶o H¶i Nam, vïng bê biÓn miÒn Trung ViÖt Nam v bê t©y Philippin sù sai kh¸c tuyÖt ®èi gi÷a 2 ph ¬ng ¸n tÝnh cã thÓ ®¹t tíi 5cm/s, cßn c¸c vïng kh¸c cßn l¹i trong BiÓn §«ng sù sai lÖch n y kh«ng qu¸ 1cm/s. Cã thÓ nhËn thÊy r»ng hiÖu øng gia tèc phi tuyÕn sÏ cã ¶nh h ëng râ rÖt ë nh÷ng vïng cã dßng triÒu m¹nh v cã gradient tèc ®é dßng lín. Khi gi¶i b i to¸n thñy triÒu ë nh÷ng vïng hÑp h¬n cã ®é s©u biÕn ®æi m¹nh b»ng b íc l íi nhá ®ñ m« t¶ chi tiÕt sù biÕn ®æi cña ®é s©u 149 http://www.ebook.edu.vn
th× cã thÓ nhËn thÊy sù sai lÖch râ r ng h¬n do t¸c ®éng cña hiÖu øng gia tèc phi tuyÕn. Nh vËy ®Ó tÝnh to¸n ®ñ chÝnh x¸c hiÖn t îng thñy triÒu, trong m« h×nh kh«ng nªn bá qua th nh phÇn gia tèc phi tuyÕn, ®Æc biÖt l khi nghiªn cøu tÝnh to¸n dßng triÒu. Vai trß t¸c ®éng trùc tiÕp cña lùc g©y triÒu trong BiÓn §«ng Sù h×nh th nh chuyÓn ®éng thñy triÒu trong BiÓn §«ng ® îc thùc hiÖn b»ng 2 con ® êng: mét l sãng triÒu ® îc h×nh th nh trong ®¹i d ¬ng réng lín v truyÒn v o BiÓn §«ng qua c¸c cöa nh eo § i Loan, eo Bashi, eo Kalimantan, eo Malaca ... (thùc tÕ ®©y l c¸c biªn láng giíi h¹n biÓn víi ®¹i d ¬ng bªn ngo i); hai l sãng triÒu ® îc h×nh th nh ngay trong BiÓn §«ng d íi t¸c dông trùc tiÕp cña lùc g©y triÒu. Tõ x a tíi nay c¸c t¸c gi¶ ®Òu thõa nhËn r»ng con ® êng thø nhÊt l c¬ b¶n, l chÝnh yÕu nhÊt ®Ó h×nh th nh nªn chuyÓn ®éng thñy triÒu BiÓn §«ng, cßn con ® êng thø hai l thø yÕu, kh«ng ®¸ng kÓ, thËm chÝ cã thÓ ho n to n bá qua kh«ng cÇn ®Õm xØa ®Õn khi nghiªn cøu chÕ ®é dao ®éng thñy triÒu trong BiÓn §«ng. B i to¸n thñy triÒu BiÓn §«ng ® îc xÐt thuÇn tóy l b i to¸n truyÒn sãng triÒu tõ biªn láng v o. Tuy nhiªn rÊt cÇn thiÕt ph¶i ®¸nh gi¸ ®Þnh l îng vÒ vai trß t¸c ®éng trùc tiÕp cña lùc g©y triÒu trong BiÓn §«ng. C¸c nghiªn cøu cña §Æng C«ng Minh (1975), cña nhãm nghiªn cøu t¹i ViÖn C¬ häc (§ç Ngäc Quúnh v c¸c céng sù, 1998) ®· rót ra ® îc mét sè kÕt luËn vÒ ¶nh h ëng cña lùc g©y triÒu. §èi víi sãng M 2 : ViÖc tÝnh to¸n ®Õn t¸c dông trùc tiÕp cña lùc g©y triÒu trong BiÓn §«ng l m thay ®æi ®¸ng kÓ biªn ®é cña sãng n y. T¹i c¸c vïng vÞnh B¾c Bé, vÞnh Th¸i Lan v phÇn phÝa ®«ng cña biÓn, biªn ®é sãng M 2 t¨ng cã chç ®¹t tõ 4 ®Õn 8cm (bê Philippin), thËm chÝ tíi 14cm (gÇn eo Quúnh Ch©u v vïng ven bê Kiªn Giang). Trong khi ®ã cã mét sè n¬i biªn ®é l¹i gi¶m kh¸ m¹nh tõ 4 ®Õn 12cm (nh vïng phÝa b¾c BiÓn §«ng, phÝa ®«ng v nam cña Nam ViÖt Nam). Sai lÖch t ¬ng ®èi nhiÒu n¬i ®¹t tõ 40 ®Õn 50% thËm chÝ cao h¬n. §èi víi sãng S 2 : sãng n y cã biªn ®é nhá h¬n M 2 nªn sai lÖch tuyÖt ®èi còng nhá h¬n. C¸c vïng n y t¨ng gi¶m biªn ®é còng ph©n bè gièng nh ®èi víi sãng M 2 . Sai lÖch t ¬ng ®èi cã gi¸ trÞ kh¸ lín ®Æc biÖt ë vïng b¾c BiÓn §«ng cã thÓ ®¹t tíi gi¸ trÞ v i tr¨m phÇn tr¨m, cßn phÇn lín c¸c n¬i sai lÖch t ¬ng ®èi tõ 10 ®Õn 20%. §èi víi sãng K 1 : ViÖc tÝnh to¸n ®Õn t¸c dông trùc tiÕp cña lùc g©y triÒu nãi chung l m gi¶m biªn ®é sãng ë c¸c vïng phÝa b¾c, vïng trung t©m biÓn (trong ®ã cã to n bé vÞnh B¾c Bé) v vïng t©y nam. PhÇn t¨ng biªn ®é ë gÇn Philipin v vïng ®«ng nam cña biÓn. Møc ®é t¨ng, gi¶m ®Òu nhá tõ 1 ®Õn 4cm. Sai lÖch t ¬ng ®èi trong c¸c vïng cì tõ 0 ®Õn 10%. §èi víi sãng O 1 : Còng gièng nh víi sãng K 1 , c¸c vïng t¨ng gi¶m biªn ®é còng gÇn gièng nh víi sãng K 1 . TrÞ sè t¨ng gi¶m còng nhá, lín nhÊt ®¹t 4 ®Õn 6cm ë vïng gÇn eo Kalimantan. Sai lÖch t ¬ng ®èi trong c¸c vïng còng cì tõ 0 ®Õn 10%. 150 http://www.ebook.edu.vn
Nh vËy tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®¸nh gi¸ cho thÊy viÖc tÝnh to¸n ®Õn lùc g©y triÒu trùc tiÕp trong BiÓn §«ng ¶nh h ëng Ýt tíi c¸c sãng chu kú ng y, trong khi ®ã l¹i ¶nh h ëng râ rÖt ®èi víi sãng chu kú nöa ng y. Tuy nhiªn sãng chu kú ng y trong BiÓn §«ng l chiÕm u thÕ trong to n biÓn, cho nªn vÉn cã c¬ së ®Ó nãi r»ng khi gi¶i b i to¸n thñy triÒu BiÓn §«ng cã thÓ bá qua th nh phÇn lùc g©y triÒu nÕu nh thùc tÕ cã thÓ chÊp nhËn mét sai sè n o ®Êy. Cßn nÕu cÇn thiÕt ph¶i n©ng cao ®é chÝnh x¸c tÝnh to¸n thñy triÒu (víi sai sè v i cm) trong c¸c b i to¸n nghiªn cøu hay øng dông th× cÇn thiÕt ph¶i tÝnh ®Õn th nh phÇn lùc g©y triÒu trùc tiÕp trong BiÓn §«ng. c. Nguyªn nh©n h×nh th nh hiÖn t îng triÒu ®a d¹ng v ®Æc s¾c cña BiÓn §«ng Nh c¸c phÇn trªn ®· tr×nh b y, chóng ta ®· thu ® îc bøc tranh thñy triÒu v dßng triÒu rÊt ®a d¹ng ë BiÓn §«ng víi th nh phÇn nhËt triÒu chiÕm u thÕ trong phÇn lín c¸c khu vùc cña biÓn. Nh÷ng nÐt ®Æc thï cña thñy triÒu BiÓn §«ng rÊt kh¸c víi nh÷ng nÐt chung cña c¸c biÓn kh¸c trªn thÕ giíi. Nh ta biÕt hÇu hÕt c¸c vïng cña ®¹i d ¬ng v biÓn trªn thÕ giíi ®Òu cã chÕ ®é b¸n nhËt triÒu chiÕm u thÕ. Ch¼ng h¹n trong sè trªn 3000 ®iÓm n»m ë mäi vïng trªn thÕ giíi ® îc ® a ra trong B¶ng thñy triÒu Anh th× chØ cã 17 ®iÓm cã tû sè gi÷a biªn ®é tæng céng cña c¸c sãng nhËt triÒu chÝnh (K 1 v O 1 ) so víi biªn ®é tæng céng cña c¸c sãng b¸n nhËt triÒu chÝnh (M 2 v S 2 ) ®¹t tõ 2,5 trë lªn v trong ®ã ®· cã 7 ®iÓm thuéc ViÖt Nam. H¬n n÷a chÕ ®é thñy triÒu tån t¹i ë c¸c vïng kh¸c nhau trong biÓn cã tÝnh chÊt ®Æc tr ng cña c¶ 4 lo¹i v gi÷a chÕ ®é thñy triÒu v dßng triÒu l¹i kh«ng ®ång nhÊt cïng lo¹i nh nhau. Nh vËy khi t×m hiÓu vÒ nguyªn nh©n h×nh th nh hiÖn t îng triÒu phøc t¹p v kh¸ ®Æc biÖt cña BiÓn §«ng cã thÓ ®Æt ra nh÷ng c©u hái sau: Th«ng th êng, theo lý thuyÕt thñy triÒu v thùc tÕ víi ®a sè c¸c vïng biÓn trªn thÕ giíi, thñy triÒu cã chÕ ®é ®Æc tr ng l b¸n nhËt triÒu, nh ng ë ®©y, BiÓn §«ng l¹i cã ®ñ 4 lo¹i ®Æc tr ng: b¸n nhËt triÒu ®Òu, b¸n nhËt triÒu kh«ng ®Òu, nhËt triÒu ®Òu v nhËt triÒu kh«ng ®Òu. H¬n n÷a vïng b¸n nhËt triÒu l¹i chiÕm tû lÖ rÊt Ýt, cßn ®¹i ®a sè l nhËt triÒu chiÕm u thÕ. VËy nguyªn nh©n t¹i sao ? T¹i sao bøc tranh thñy triÒu rÊt phøc t¹p chñ yÕu ë phÇn phÝa t©y cña biÓn trong ®ã bao gåm c¶ vÞnh B¾c Bé v vÞnh Th¸i Lan, ngo i ra ë eo § i Loan v vÞnh Pulo Lakei thñy triÒu còng biÕn ®æi kh¸ m¹nh. Trong khi ®ã c¶ vïng kh¬i kh¸ réng cña biÓn thñy triÒu Ýt biÕn ®éng ? V× sao h×nh th nh c¸c sãng n íc n«ng lín ë khu vùc ven biÓn ®ång b»ng s«ng Cöu Long v miÒn l©n cËn ? V× sao ®Æc tr ng chÕ ®é thñy triÒu v chÕ ®é dßng triÒu l¹i kh¸c nhau ? Nh÷ng nghiªn cøu trong thêi gian qua ch a thÓ tr¶ lêi hÕt v thÊu ®¸o nh÷ng c©u hái gi¶i thÝch c¬ chÕ h×nh th nh v biÕn ®æi hiÖn t îng triÒu ®a d¹ng v ®Æc s¾c cña BiÓn §«ng. Nh ng ®· cã mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu b íc ®Çu ®i s©u v o gi¶i thÝch mét sè ®Æc ®iÓm trong c¬ chÕ n y. Cã thÓ tãm t¾t mét sè nÐt 151 http://www.ebook.edu.vn
nh sau: Th«ng qua ph©n tÝch vËt lý kÕt hîp víi tÝnh to¸n gi¶i tÝch thñy ®éng theo c¸c c«ng thøc t ¬ng ®èi ®¬n gi¶n NguyÔn Ngäc Thuþ (1969, 1985) ®· nhËn ®Þnh r»ng ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh v kÝch th íc BiÓn §«ng nãi chung v hai vÞnh B¾c Bé v Th¸i Lan nãi riªng cã ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho chÕ ®é céng h ëng ®èi víi sãng nhËt triÒu, trong khi ®ã vÞnh Pulo Lakei v eo § i Loan thuËn lîi cho c¬ chÕ céng h ëng víi sãng b¸n nhËt triÒu. Khi nghiªn cøu sù truyÒn c¸c dao ®éng c ìng bøc cã chu kú kh¸c nhau tõ c¸c biªn láng (eo § i Loan, eo Basi, eo Kalimantan) v o trong BiÓn §«ng th«ng qua gi¶i hÖ thèng ph ¬ng tr×nh thñy ®éng lùc n íc n«ng ®Çy ®ñ, §ç Ngäc Quúnh (1991) ®· chØ ra r»ng eo Basi ®óng l ®ãng vai trß quan träng nhÊt trong viÖc truyÒn sãng triÒu v o BiÓn §«ng. C¸c dao ®éng tõ ®©y ® îc lan truyÒn nhanh v ph¸t triÓn réng trong c¶ biÓn. Do ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh v kÝch th íc cña biÓn cho nªn cho dï ë biªn láng biªn ®é c¸c sãng chu kú ng y v nöa ng y l b»ng nhau nh ng sãng ng y ®· ® îc t¨ng biªn ®é khi truyÒn v o trong biÓn, trong nhiÒu khu vùc ®· lÊn ¸t h¼n sãng nöa ng y v quyÕt ®Þnh chÕ ®é dao ®éng ng y trong phÇn lín c¸c khu vùc cña biÓn. §Ó nghiªn cøu kh¶ n¨ng céng h ëng cña c¸c sãng triÒu chu kú kh¸c nhau trong biÓn, Ph¹m V¨n HuÊn (1997) ®· nghiªn cøu b i to¸n dao ®éng tù do trong to n BiÓn §«ng th«ng qua gi¶i sè trÞ hÖ ph ¬ng tr×nh n íc n«ng kh«ng chøa ma s¸t. §· tiÕn h nh theo dâi biÕn ®æi mùc n íc t¹i 16 ®iÓm ë c¸c vÞ trÝ tiªu biÓu trong biÓn. Sau ®ã tiÕn h nh ph©n tÝch phæ t¹i nh÷ng ®iÓm n y ®Ó t×m ra c¸c chu kú riªng cña dao ®éng. KÕt qu¶ trong ph¹m vi tõ 1 ®Õn 60 giê ®· t×m ® îc 15 mod dao ®éng cã n¨ng l îng ®¸ng kÓ trong ®ã chu kú chung cho to n biÓn l 19,2 giê v sau ®ã l 24 giê. Ngo i ra tïy tõng vïng cßn tån t¹i nh÷ng chu kú kh¸c. Nh vËy cã thÓ kÕt luËn kh¶ n¨ng céng h ëng cña c¸c dao ®éng cã chu kú cËn ng y v ng y l rÊt râ r ng. §iÒu ®ã gi¶i thÝch t¹i sao c¸c sãng triÒu chu kú ng y cã ®Þa vÞ thèng trÞ trong BiÓn §«ng. Còng theo h íng nghiªn cøu n y, Ph¹m V¨n Ninh v TrÇn ThÞ Ngäc DuyÖt (1997) ®· nghiªn cøu dao ®éng riªng cña khèi n íc BiÓn §«ng theo mét c¸ch tiÕp cËn kh¸c. C¸c t¸c gi¶ ®· gi¶i hÖ thèng ph ¬ng tr×nh thñy ®éng lùc n íc n«ng ®Çy ®ñ víi gi¶ ®Þnh cã c¸c dao ®éng c ìng bøc trªn c¸c biªn láng víi biªn ®é kh«ng ®æi (0,5m) v víi mét chuçi c¸c chu kú kh¸c nhau biÕn ®æi tõ 2 ®Õn 720 giê. Sau ®ã tiÕn h nh theo râi biªn ®é dao ®éng mùc n íc t¹i tõng ®iÓm trong biÓn (6620 ®iÓm) t ¬ng øng víi c¸c chu kú dao ®éng c ìng bøc trªn biªn kh¸c nhau; tõ ®ã t×m ra c¸c chu kú tréi hay phæ c¸c dao ®éng riªng t¹i tõng ®iÓm. KÕt qu¶ chØ ra r»ng to n bé BiÓn §«ng cã hai chu kú riªng l nöa ng y (11-12 giê) v cËn ng y (18-21 giê), trong ®ã biªn ®é céng h ëng cËn ng y biÓu hiÖn râ rÖt nhÊt. Riªng VÞnh B¾c Bé cßn cã chu kú riªng 32-36 giê víi hiÖu øng khuÕch ®¹i biªn ®é rÊt m¹nh v VÞnh Th¸i Lan cã chu kú riªng 50-60 giê. Nh vËy cÇn l u ý r»ng chÕ ®é nhËt triÒu ®Òu ë VÞnh B¾c Bé kh«ng g¾n liÒn víi chu kú céng h ëng m¹nh nhÊt cña thñy vùc nh mét sè t¸c gi¶ th êng quan niÖm tr íc ®©y. 152 http://www.ebook.edu.vn
3.1.3. §Æc ®iÓm ph©n bè thñy triÒu v dßng triÒu, ph©n vïng chÕ ®é triÒu v nguyªn nh©n h×nh th nh hiÖn t îng triÒu ®a d¹ng v ®Æc s¾c ë BiÓn §«ng Th«ng qua c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n m« h×nh sè trÞ kÕt hîp víi nh÷ng sè liÖu thùc ®o vÒ thñy triÒu v dßng triÒu trong biÓn cã thÓ rót ra nh÷ng kÕt luËn ®Þnh tÝnh v ®Þnh l îng vÒ ®Æc ®iÓm ph©n bè bøc tranh triÒu ®Æc s¾c v phøc t¹p cña BiÓn §«ng. a. §Æc ®iÓm truyÒn triÒu Trªn c¬ së c¸c tÝnh to¸n theo m« h×nh sè trÞ thñy ®éng thñy triÒu cho 4 sãng chÝnh M 2 , S 2 , K 1 , O 1 ta cã thÓ nhËn ®Þnh tæng qu¸t vÒ ®Æc ®iÓm truyÒn sãng triÒu trªn to n biÓn v c¸c bé phËn cña biÓn nh sau: HiÖn t îng thñy triÒu ® îc h×nh th nh trong BiÓn §«ng, chñ yÕu l do sãng triÒu truyÒn tõ Th¸i B×nh D ¬ng v o. Khi truyÒn tõ ®¹i d ¬ng v o, tho¹t tiªn c¸c sãng b¸n nhËt triÒu cã biªn ®é lín h¬n râ rÖt víi n¨ng l îng b»ng kho¶ng gÊp r ìi n¨ng l îng cña c¸c sãng nhËt triÒu. 153 http://www.ebook.edu.vn
H×nh.3.1. Ph©n bè pha v biªn ®é sãng M2 Tuy nhiªn trong qu¸ tr×nh truyÒn sãng triÒu do ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh biÕn ®æi, nhÊt l khi truyÒn v o vïng thÒm lôc ®Þa phÝa t©y, trong ®ã cã hai vÞnh lín l vÞnh B¾c Bé v vÞnh Th¸i Lan, c¸c sãng nhËt triÒu ®· ® îc m¹nh lªn râ rÖt v t¹i nhiÒu n¬i ®· ¸p ®¶o th nh phÇn b¸n nhËt triÒu. Ngo i ra do ®Þa h×nh ®¸y v h×nh th¸i bê ®Æc biÖt cña c¸c vÞnh n y ®· t¹o nªn c¸c vïng nhËt triÒu thuÇn tóy hoÆc nhËt triÒu kh«ng ®Òu ®ång thêi thu hÑp nh÷ng vïng b¸n nhËt triÒu hoÆc l m cho nh÷ng vïng b¸n nhËt triÒu tuy vÉn tån t¹i song c¸c th nh phÇn nhËt triÒu trong ®ã ®· lín lªn ®¸ng kÓ, cã nghÜa l th nh nh÷ng vïng b¸n nhËt triÒu kh«ng ®Òu. ChÝnh v× vËy, bøc tranh thñy triÒu ë BiÓn §«ng nãi chung v nãi riªng ë miÒn phÝa t©y cña biÓn l ®a d¹ng v ®Æc s¾c, cã thÓ nãi hiÕm thÊy trªn thÕ giíi so víi sù chi phèi næi bËt cña th nh phÇn nhËt triÒu. 154 http://www.ebook.edu.vn
H×nh 3.2 Ph©n bè pha v biªn ®é sãng S2 C¸c d¹ng sãng tiÕn lóc ban ®Çu chuyÓn dÇn th nh d¹ng sãng tiÕn-®øng hoÆc ®øng-tiÕn. C¸c ®iÓm v« triÒu (amphidrome) b¸n nhËt hoÆc to n nhËt ® îc h×nh th nh ë hai vÞnh lín phÝa t©y cña biÓn (b¶ng 3.3). C¸c vïng nót sãng v bông sãng cña c¸c sãng còng xuÊt hiÖn. Ch¼ng h¹n vïng nót sãng b¸n nhËt triÒu ë vÞnh B¾c Bé. Vïng bông sãng b¸n nhËt triÒu biªn ®é lín ë khu vùc eo § i Loan v vÞnh Pulo Lakei, ë ®©y c¸c ® êng ®¼ng biªn ®é d y ®Æc v dßng triÒu ch¶y kh¸ m¹nh do ®iÒu kiÖn riªng ®Þa ph ¬ng. PhÇn cßn l¹i víi diÖn tÝch kh¸ réng cña biÓn th× bøc tranh thñy triÒu ®¬n gi¶n h¬n nhiÒu do ë ®©y ®é s©u biÓn kh¸ lín kh«ng l m biÕn d¹ng nhiÒu ®Õn bøc tranh truyÒn sãng triÒu. B¶ng 3.3 Täa ®é c¸c ®iÓm v« triÒu cña 4 sãng chÝnh theo kÕt qu¶ m« h×nh 155 http://www.ebook.edu.vn
Sãng M2 S2 O1 K1 1. 11o10N, 101o40E 2o30N, 105o45E 1. 16o35N, 107o40E 1. 16o45N, 107o10E To¹ ®é 2. 8o00N, 103o45E 2. 8o10N, 103o40E 2. 8o30N, 102o35E 3. D¶i nót sãng C¸t Bμ-B¾c Lª H×nh 3.3. Ph©n bè pha v biªn ®é sãng K1 NÕu xÐt tû mû h¬n, cã thÓ thÊy sù h×nh th nh c¸c vïng v« triÒu cña c¸c sãng l rÊt kh¸c nhau. Ch¼ng h¹n ®èi víi sãng nhËt triÒu K 1 (h×nh 3.3) ®iÓm v« triÒu thÓ hiÖn rÊt râ nh ng víi sãng nhËt triÒu O 1 (h×nh 3.4) ®iÓm v« 156 http://www.ebook.edu.vn
triÒu ë t©y nam cöa VÞnh B¾c Bé l¹i ch a thÓ hiÖn ®Çy ®ñ m cã mét nöa thÓ hiÖn ¶o (trªn ®Êt liÒn). §èi víi sãng b¸n nhËt triÒu M 2 (h×nh 3.1) ®iÓm v« triÒu ë vÞnh Th¸i Lan d êng nh cã hai, nh ng ®Òu ch a thÓ hiÖn trän vÑn trªn biÓn m ®Òu cã mét nöa l ¶o (trªn ®Êt liÒn). Riªng ë vÞnh B¾c Bé, ®èi víi sãng b¸n nhËt triÒu M 2 kh«ng h×nh th nh ®iÓm v« triÒu m l¹i h×nh th nh d¶i nót sãng (trªn ®ã biªn ®é dao ®éng triÒu còng rÊt nhá) tõ C¸t B (ViÖt Nam) tíi B¾c Lª (®¶o H¶i Nam, Trung Quèc). H×nh 3.4. Ph©n bè pha v biªn ®é sãng O1 Víi tr êng hîp sãng b¸n nhËt triÒu S 2 (h×nh 3.2) c¸ch thÓ hiÖn ®iÓm v« triÒu cßn mê nh¹t h¬n n÷a, do biªn ®é cña sãng S 2 trªn biÓn §«ng nãi chung l nhá, v× vËy víi nh÷ng vïng cã biªn ®é qu¸ nhá 0-1cm tuy còng coi l c¸c ®iÓm v« triÒu víi sù quay vßng ch a ®Çy ®ñ cña gãc pha nh ng do qu¸ mê nh¹t nªn 157 http://www.ebook.edu.vn
kh«ng cã ý nghÜa thËt sù trong thùc tÕ. b.§é lín thñy triÒu v dßng triÒu Sau ®©y l tãm l îc mét sè ®¸nh gi¸ kh¸i qu¸t vÒ gi¸ trÞ cùc trÞ cña mùc n íc v dßng triÒu tæng hîp trong BiÓn §«ng. §©y l vÊn ®Ò cã ý nghÜa thùc tiÔn quan träng, ®Æc biÖt trong c«ng t¸c thiÕt kÕ thi c«ng v quy ho¹ch trong vïng biÓn. Ngo i ra cßn cÇn thiÕt trong viÖc x¸c ®Þnh mùc chuÈn cao ®é ë lôc ®Þa v mùc chuÈn ®é s©u trong c¸c b¶n ®å h ng h¶i, sè 0 b¶ng thñy triÒu, ranh giíi l·nh h¶i, x¸c ®Þnh cao ®é ë vïng ven biÓn, ngo i kh¬i v c¸c ®¶o xa. KÕt qu¶ n y tuy ch a ®Çy ®ñ v ®é chÝnh x¸c ch a cao, song ®©y l nh÷ng ®¸nh gi¸ kh¸i qu¸t, l t i liÖu tham kh¶o tèt cho c¶ vïng BiÓn §«ng réng lín. Mét c¸ch kh¸i qu¸t cã thÓ thÊy ®é lín triÒu cùc ®¹i ë BiÓn §«ng trong mçi chu kú 19 n¨m cã thÓ v ät qu¸ 5m ë t©y b¾c eo § i Loan, vïng ®Ønh VÞnh B¾c Bé; v ît qu¸ 4m ë bê biÓn ®«ng b¾c ViÖt Nam, b¾c eo § i Loan, phÝa trong vÞnh Pulo Lakei v vïng l©n cËn Vòng T u (ViÖt Nam). Vïng cã ®é lín thñy triÒu kho¶ng 1m hoÆc nhá h¬n chót Ýt l vïng kh¬i kh¸ réng lín gi÷a BiÓn §«ng tiÕp gi¸p víi phÇn b¾c cña biÓn v vïng réng cho¸n hÇu kh¾p cöa vÞnh Th¸i Lan. C¸c vïng cã ®é lín triÒu cùc ®¹i trong chu kú 19 n¨m rÊt nhá kh«ng v ît qu¸ 0,5m l vïng c¾t ngang gÇn cöa vÞnh Th¸i Lan, vïng nhá l©n cËn cöa ThuËn An (ViÖt Nam). C¸c vïng cßn l¹i cña biÓn trong vïng ven bê cã gi¸ trÞ tõ 1,5m ®Õn 4m v ë vïng kh¬i cã gi¸ trÞ tõ 1 ®Õn 2m. Trong vïng biÓn ViÖt Nam tån t¹i c¶ nh÷ng vïng cã ®é lín triÒu cùc ®¹i rÊt nhá ( 0,5 m) v nh÷ng vïng cã ®é lín triÒu cùc ®¹i lín ( 4,5m), cïng nh÷ng vïng cã chÕ ®é triÒu kh¸c nhau xen kÏ. Râ r ng bøc tranh dao ®éng thñy triÒu ë biÓn n íc ta rÊt ®a d¹ng. Dßng triÒu cùc ®¹i trong chu kú 19 n¨m ë BiÓn §«ng còng thay ®æi ®¸ng kÓ tõ d íi 2cm/s (chñ yÕu ë vïng kh¬i gÇn phÝa t©y b¾c v gÇn phÝa ®«ng cña trung t©m biÓn) ®Õn trªn 100cm/s (eo § i Loan, eo Quúnh Ch©u), l©n cËn vÞnh DiÔn Ch©u, phÝa trong vÞnh Th¸i Lan, vÞnh Pulo Lakei v bê ®«ng b¸n ®¶o Malaca. Nãi chung c¸c vïng cã dßng triÒu ch¶y m¹nh (v ît qu¸ mét h¶i lý/giê) l phÇn lín eo § i Loan, xung quanh b¸n ®¶o L«i Ch©u, vÞnh DiÔn Ch©u (ViÖt Nam), vïng l©n cËn bê ®«ng Nam Bé (ViÖt Nam), ven bê t©y vÞnh Th¸i Lan, ®«ng b¸n ®¶o Malaca, vÞnh Pulo Lakei, ven bê t©y Philippin. D¶i dßng triÒu ch¶y m¹nh cã thÓ kÐo d i tõ ven bê ra kho¶ng trªn d íi nöa ®é kinh vÜ tïy theo vïng. Tíi kho¶ng c¸ch xa bê chõng 1-2 ®é l dßng triÒu trë nªn yÕu ®i râ rÖt (chØ cßn trªn d íi 10 cm/s), trõ tr êng hîp trong vÞnh B¾c Bé v eo § i Loan. c. Ph©n vïng chÕ ®é thñy triÒu v dßng triÒu Trªn c¬ së c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n theo m« h×nh sè trÞ thñy ®éng trong to n BiÓn §«ng cho bèn sãng chÝnh, ®· nhËn ® îc c¸c h»ng sè ®iÒu hßa thñy triÒu v dßng triÒu t¹i tõng vÞ trÝ trong biÓn. Sau ®ã x¸c ®Þnh tÝnh chÊt cña chÕ ®é thñy triÒu theo gi¸ trÞ cña tû sè ph©n lo¹i. 158 http://www.ebook.edu.vn
H×nh 3.5. B¶n ®å chÕ ®é thuû triÒu Cã nhiÒu c¸ch ®Ó x¸c lËp tû sè ph©n lo¹i theo gi¸ trÞ cña c¸c sãng chñ yÕu. ë ®©y, ®· chän tû sè ph©n lo¹i dùa trªn bèn sãng triÒu chÝnh l M 2 , S 2 , K 1 v O 1 (tû sè Vander Stock) ®Ó l m chØ tiªu ph©n lo¹i chÕ ®é thñy triÒu v dßng triÒu, ®ã l : HO H K Víi thñy triÒu: D V 1 V 1 Víi dßng triÒu: D H 1M 2 H S2 O K1 VM 2 V 2 ë ®©y H l gi¸ trÞ biªn ®é Sdao ®éng mùc n íc, V l gi¸ trÞ modun vËn tèc cña c¸c sãng triÒu t ¬ng øng. 159 http://www.ebook.edu.vn
H×nh 3.6. B¶n ®å chÕ ®é dßng triÒu H×nh 3.7. B¶n ®å chÕ ®é triÒu theo NguyÔn Ngäc Thuþ Tïy thuéc gi¸ trÞ cña D, tÝnh chÊt chÕ ®é thñy triÒu (hay dßng triÒu) ® îc 160 http://www.ebook.edu.vn
chia ra nh sau: D TÝnh chÊt triÒu 0 0,25 B¸n nhËt triÒu ®Òu 0,25 1,50 B¸n nhËt triÒu kh«ng ®Òu 1,50 3,00 NhËt triÒu kh«ng ®Òu 3,00< NhËt triÒu ®Òu Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n m« h×nh v sau ®ã x¸c ®Þnh tû sè ph©n lo¹i D, c¸c t¸c gi¶ ®Ò t i KT.03.03 ®· x©y dùng c¸c b¶n ®å ph©n bè ®Æc tr ng chÕ ®é thñy triÒu v dßng triÒu trong b i to¸n BiÓn §«ng (c¸c h×nh 3.5-3.6). B¶ng 3.4: ph©n vïng chÕ ®é thñy triÒu v dßng triÒu BiÓn §«ng Thñy triÒu Dßng triÒu TÝnh chÊt §é lín TÝnh chÊt §é lín max (m) max BNT BNTK§ NTK§ NT BNT BNTK§ NTK§ NT (cm/s) 1. Eo §μi Loan x x 2 trªn 5 25 trªn 100 2. Ven biÓn x x x 1,6 2,2 8 100 Nam Trung Quèc 3. VÞnh B¾c Bé a. Ven biÓn x x 3 trªn 5 25 100 Trung Quèc X X x x x x 1 4,5 25 100 b. Ven biÓn ViÖt Nam 4. Ven biÓn x X X x x 0,5 2,3 25 50 MiÒn Trung ViÖt Nam 5. Ven biÓn X X x x 2 trªn3 25 50 ®«ng Nam Bé ViÖt Nam 6. VÞnh Th¸i X Lan X X x x x x 0,9 1,3 25 50 a. Ven biÓn t©y X X x 1,1 2,4 25 50 nam VN x X X x x x x x 0,6 3,3 10 trªn b. Ven biÓn x x x 100 0,6 2,5 Campuchia 10 100 c. Ven biÓn Th¸i Lan d. Ven biÓn Malaysia 7. Ven biÓn X X x x x x 2,4 4 10 trªn Brun©y, 100 Malaysia 8. Ven biÓn X X x x x x 12 5 50 Philippin 9. Eo Bashi X X x x x x x 0,9 1,1 10 50 10. Vïng kh¬i BiÓn §«ng a. PhÝa B¾c X x x x x x 0,9 1,5 1 10 b. Trung t©m X x x x 1,1 1,7 1 10 c. PhÝa Nam X x x x x 1,5 2 2 10 161 http://www.ebook.edu.vn