LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn : Khoa Khai Thác Hàng Hải – Trường Đại Học Thuỷ Sản thầy cô khoa tận tình giảng dạy giúp đỡ tơi suốt khóa học Xin chân thành cảm ơn TS.Nguyễn Bá Xuân, trực tiếp bảo hướng dẫn thực đề tài Xin chân thành cảm ơn tập thể thầy cơ, cán phịng vật lý, thư viện – Viện Hải Dương Học Nha Trang giúp đỡ tơi q trình thực tập Nha Trang 06 / 2005 Sinh Viên Lê Đức Cường MỤC LỤC PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân Đề Mục Trang MỞ ĐẦU………………………………………………………………………………………… …………………………………………3 CHƯƠNG I: Tổng quan tình hình nghiên cứu trường thuỷ âm vùng biển miền trung Việt Nam…………………………………………………………………………………….5 CHƯƠNG II: Tài liệu phương pháp nghiên cứu……………………………………………………7 II.1.Vùng biển nghiên cứu…………………………………………………………………………………………… II.2 Tài liệu sử dụng………………………………………………………………………………………… ……………7 II.3 Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………………………………………… II.3.1 Phương pháp đo trực tiếp………………………………………………………………………………….8 II.3.2 Phương pháp đo gián tiếp vận tốc âm………………………………………………………….9 CHƯƠNG III: Các kết nghiên cứu………………………………………………………………………… 13 III.1.Đặc điểm phân bố mặt rộng nhiệt độ, độ muối trung bình mùa……18 III.1.1.Phân bố mặt rộng nhiệt độ……………………………………………………………………………….18 III.1.1.Phân bố mặt rộng độ muối……………………………………………………………………………….20 III.2.Đặc điểm phân bố mặt rộng cấu trúc thẳng đứng tốc độ âm trung bình mùa………………………………………………………………………………………… ………………22 III.2.1.Cấu trúc thẳng đứng………………………………………………………………………………………… …22 III.2.2.Mặt cắt thẳng đứng tốc độ âm……………………………………………………………………… 24 III.2.3.Xác định kênh âm ngầm……………………………………………………………………………………25 III.2.4.Đặc điểm phân bố mặt rộng trường tốc độ âm ………….……………………29 CÁC KẾT LUẬN CHỦ YẾU… ……………………………………………………………………………………… 33 SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Đồ án tốt nghiệp TÀI GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………………………… ……….36 MỞ ĐẦU Vùng biển miền Trung vùng biển giàu tiềm điều kiện tự nhiên, nguồn lợi sinh vật biển có vị trí xung yếu quốc phịng, đồng thời đối tượng nghiên cưú nhiều ngành khoa học Môi trường nước biển ngăn cản việc truyền sóng điện từ sóng ánh sáng với bước sóng khác nhau, đồng thời việc sử dụng tia LAZE việc xác định độ sâu đáy biển hạn chế Việc dùng sóng âm để thông tin liên lạc, phát mục tiêu, xây dựng đồ đáy, theo dõi dịch chuyển tàu ngầm đối phương, xác định khoảng cách đối tượng gây chấn động âm, theo dõi cơng thuỷ lơi, tìm vùng “tối âm” làm nơi trú ẩn an toàn cho tàu ngầm … đă thực từ năm đầu kỷ XX, vài chục năm trở lại hiệu độ xác phương pháp nâng cao, cộng với việc hoàn thiện thiết bị nghiên cứu đă nâng lên Ngày việc nghiên cứu thủy âm cần thiết, thủy âm SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân lĩnh vực khoa học, kỹ thuật đại , chuyên nghiên cứu chế tạo thiết bị, máy móc thủy âm sử dụng môi trường nước để nghiên cứu tượng xảy môi trường sở nghiên cứu tín hiệu âm truyền phản hồi từ đối tượng thiên nhiên Việc nghiên cứu phân bố không gian vận tốc âm, nhằm mục đích đóng góp vào kiến thức chung khoa học biển đông, việc giải vấn đề thiết yếu yêu cầu nước đặt Như việc nghiên cứu phân bố khơng gian trường tốc độ âm có ý nghĩa lớn, nhằm phục vụ cho mục đích Hiện cơng trình nghiên cứu trường tốc độ âm vùng biển miền Trung Việt Nam hạn chế, nhiều vấn đề khoa học biển nói chung liên quan đến trường vận tốc âm chưa nghiên cứu, tổng kết đánh giá cách đầy đủ Vì vậy, tơi khoa Khai Thác Hàng Hải – Trường Đại Học Thủy Sản, thầy TS.Nguyễn Bá Xuân giao cho thực đề tài: “Các đặc điểm phân bố không gian trường tốc độ âm vùng biển miền trung Việt Nam ” Nội dung thực gồm IV phần : I Tổng quan tình hình nghiên cứu trường thủy âm vùng biển miền Trung Việt Nam II Tính tốn trường tốc độ âm mùa : Xuân, Hạ, Thu, Đông III Nghiên cứu cấu trúc thẳng đứng trường tốc độ âm mùa : Xuân, Hạ, Thu, Đông IV Xác định kênh âm ngầm V Nghiên cứu đặc điểm phân bố mặt rộng nhiệt độ, độ muối tốc độ âm mùa : Xn, Hạ, Thu, Đơng V Tổng hợp phân tích đánh giá kết nghiên cứu Đề tài nhằm tìm xu phân bố tốc độ âm khu vực biền miền Trung Việt Nam, nhằm phục vụ cho lĩnh vực nghiên cứu khoa học có liên quan, cho lĩnh vực quân sự, khai thác tài nguyên thiên nhiên đánh bắt hải sản … SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân Đây lĩnh vực khoa học chưa nghiên cứu nhiều Việt Nam, nên kết nghiên cứu bước đầu khó tránh khỏi sai sót Do thời gian có hạn trình độ cịn hạn chế, nên q trình thực đề tài khơng tránh khỏi có thiếu xót Em mong góp ý thầy cô giáo tất bạn để em để hồn thành việc nghiên cứu cách tốt Em xin chân thành cảm ơn Sinh Viên Lê Đức Cường CHƯƠNG I : TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRƯỜNG THỦY ÂM VÙNG BIỂN MIỀN TRUNG VIỆT NAM Vận tốc sóng âm mơi trường nước biển thông số vật lý hải dương, khác với thơng số khác chỗ với giá trị vận tốc riêng lẻ khơng cho biết thơng tin nhiều với tập hợp từ xuống dưói hay cịn gọi lát cắt vận tốc sóng âm cho biết đường truyền tia sóng âm, đồng thời tạo vùng đặc biệt kênh dẫn sóng, vùng tối nơi sóng âm khơng thể qua sử dụng nhiều thực tế thông tin liên lạc quốc phòng Vận tốc trruyền dao động chất lỏng phụ thuộc vào mật độ độ nhớt chất lỏng, tức phụ thuộc vào đặc trưng vật lý thủy văn nước biển, chủ yếu nhiệt độ, độ muối áp lực thuỷ tĩnh, giá trị ln thay đổi theo vị trí, độ sâu thời gian khảo sát Qua thực tế cho thấy giá trị vận tốc sóng âm nước biển thay đổi khoảng từ 1400 m/s đến 1550 m/s tuỳ theo đặc điểm vùng, mùa năm, thời tiết … phụ thuộc lớn vào nhiệt độ Tốc độ âm nước đo lần vào năm 1827 Từ thành thuyền người ta buộc chuông vào giây thừng thả xuống nước, thuyền thứ cách xa thuyền khoảng 13,847 m thả ống nghe xuống nước Khi thuyền thứ đánh vào chuông đồng thời đốt sáng đèn lên, lúc thuyền quan sát thấy thời điểm đèn sáng thuyền đánh dấu thời gian đến sóng âm so với thời điểm đèn sáng, họ đă tính thời gian sóng âm từ thuyền SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân đến thuyền Và thấy tốc độ truyền sóng âm nước lớn vài lần so với khơng khí, tốc độ âm khơng khí 300 m/s nước 1500 m/ Trong mơi trường nước biển tốc độ âm phụ thuộc vào nhiệt độ nước biển , độ muối độ sâu truyền âm Người ta đưa công thức thực nghiệm liên hệ nhiệt độ, độ muối, độ sâu với tốc độ truyền âm nướ Sự tăng nhiệt độ, độ muối, áp suất làm tăng tốc độ truyền sóng âm biển: - Khi nhiệt độ nước biển 100C, tốc độ âm tăng lên 3,5 m/s nhiệt độ tăng lên 10C - Khi nhiệt độ nước biển 200C, tốc độ âm tăng lên 2,7 m/s nhiệt độ tăng lên 10C - Khi độ muối thay đổi 1‰ tốc độ âm thay đổi 1,14 m/s - Khi thay đổi độ sâu 100 m tốc độ âm thay đổi 1,8 m/s Trên thực tế nhiều biển, tốc độ âm chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ nước biển Sự thay đổi áp suất không nhiều, độ muối nhỏ ảnh hưởng đến tốc độ âm nhỏ Tuy nhiên đối vớicácvùng cửa sông lớn nước sông đổ nhiều, nên tốc độ âm phụ thuộc phần lớn vào độ muối Sự thay đổi nhiệt độ nước tầng mặt ảnh hưởng lớn đến thay đổi tốc độ âm, nhiệt độ nước biển lớp nước tầng mặt thay đổi nhiều tác động sóng, dịng chảy, thời gian năm, chí thời gian ngày Tại độ sâu lớn, nhiệt độ thay đổi phụ thuộc vào thời gian năm, độ sâu này, tốc độ âm thay đổi tăng lên độ sâu ( áp suất thủy tĩnh ) tăng Cho đến có cơng trình nghiên cứu trường sóng âm khu vực này, năm 1999 việc nghiên cứu trường vận tốc âm khu vực nước trồi nam Trung Bộ GS.TS.Phạm Văn Thục thực với kết cho thấy: Với chiều dày khoảng 100 m vùng nước trồi nam Trung Bộ gây giảm bất thường giá trị vận tốc sóng âm so với lát cắt vận tốc sóng âm điển hình khu vực Tại độ sâu 0, 10, 30 50 m vùng tâm nước trồi có giá trị vận tốc sóng âm tuơng ứng 1531 m/s, 1531 m/s, 1524 m/s 1518 m/s, độ sâu 100 m 1513 m/s, SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân độ sâu 150 m bất thường vận tốc sóng âm khơng cịn Tại vùng nước trồi hoạt động tồn dòng chảy với vận tốc cực đại nằm độ sâu 60 m với vận tốc 0.82 m/s hướng dòng chảy khoảng 1800, dịng chảy làm dịch chuyển vùng tâm nước trồi phía nam từ 11030’N, 109005’E đến 10040’N, 109005E Một đặc điểm lát cắt vận tốc sóng âm khu vực Nam Trung Bộ có lớp vận tốc sóng âm gần khơng đổi có giá trị 1540 m/s kéo dài từ mặt (h = m) đến độ sâu xấp xỉ 60 m sau giảm dần đến 1537 m/s 1524 m/s độ sâu 110 m Như việc nghiên cứu trường thủy âm thực vùng biển Nam Trung Bộ, khu vực Trung Bộ Bắc Trung Bộ chưa có cơng trình nghiên cứu trường tốc độ âm nơi CHƯƠNG II : TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU II.1.Vùng biển nghiên cứu: Vùng biển nghiên cứu vùng biển miền Trung Việt Nam, giới hạn phạm vi từ 10o30’N đến 17o00’N vĩ độ bắc từ bờ đến 112o45’ kinh độ đơng, vùng biển có độ sâu lớn có thềm lục địa hẹp với độ dốc sườn lục địa lớn Vùng biển vùng biển xung yếu an ninh quốc phòng, ngư trường phong phú đa dạng nguồn lợi hải sản Ngoài vùng biển cịn có nhiều tiềm to lớn tài ngun khống sản, giao thơng hàng hải, xây dựng cơng trình biển, lĩnh vực phát triển kinh tế khác II.2 Tài liệu sử dụng : Để xây dựng đồ mặt rộng, mặt cắt thẳng đứng, phục vụ cho việc tính tốn trường tốc độ âm vùng biển miền trung Việt Nam, phương pháp khác nhau, chuyên đề sử dụng nguồn số liệu nhiệt độ độ muối, lấy từ sở dự liệu CSDL VODC Đây CSDL biển quốc gia, kết tổng hợp SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân đề tài KC-06-01, thưc từ năm 1996 đến năm 2000 Nguồn số liệu bao gồm 6.440 chuyến khảo sát, thực đo đạc 135.671 trạm đo, khoảng thời gian từ 16/01/1908 đến 29/05/1999 Trong yếu tố độ muối đo 123.215 tram, bao gồm 3.338.846 số liệu, yếu tố độ muối đo 32.795 trạm, bao gồm 495.166 số liệu Dựa sở nguồn số liệu trên, tính tốn xây dựng đồ mặt rộng, cấu trúc thẳng đứng, lát cắt thẳng đứng nhiệtđộ độ muối trường tốc độ âm Toàn số liệu sử dụng, trước đưa vào phân tích kiểm tra chuẩn hoá phần mềm sử lý số liệu ban đầu đề tài KC-09-01, nhằm loại bỏ sai số ngẫu nhiên nguyên nhân chủ quan nguyên nhân khách quan khác Có thể máy móc người gây nên Sau thực xong việc kiểm tra chuẩn hố, tồn số liệu đước sử dụng để tính trường phân bố khơng gian tốc độ âm vùng biển miền Trung Việt Nam cho bốn mùa (mùa Đông từ tháng 12 đến tháng 2; mùa khô từ tháng đến tháng 5; mùa hè từ tháng đến tháng mùa mưa từ tháng đến tháng 11) Sự phân mùa thực dựa sở đặc điểm thời tiết, khí hậu tồn biển đơng nói chung vùng biển miền trung nói riêng II.3 Phướng pháp nghiên cứu : Có nhiều phương pháp để tính tốn xác định tốc độ truyền sóng âm biển, giới thiệu tóm tắt số phướng pháp : II.3.1 Phương pháp đo trực tiếp : Trước hết để ghi biến đổi vận tốc sóng âm nước biển, máy đo phải có qn tính nhỏ, với tần số giới hạn máy phải không nhỏ tần số phổ cực đại thăng giáng vận tốc Gồm có phương pháp sau : a Phương pháp xung : SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân Phương pháp sử thời gian đầu để xác định vận tốc sóng âm nước biển dựa việc xác định thời gian truyền sóng âm khoảng cách từ đầu phát đến đầu thu Phương pháp có sai số khoảng 0.05% b Phương pháp pha xung : Bằng cách xác định hiệu số xung phát xung thu Hiệu số pha tín hiệu thu tín hiệu phát xác định biểu thức ϕ = 2ft, : t = r/V Từ V = 2ft/ϕ, f tần số, V vận tốc sóng âm c Phương pháp cộng hưởng : Dựa vào việc xác định tần số cộng hưởng f máy cộng hưởng với khối chứa chất lỏng cần xác định vận tốc sóng âm truyền qua, giá trị tần số cộng hưởng phụ thuộc vào tốc độ sóng âm, hình dạng kích thước mát cộng hưởng d Phương pháp Dopler : Sử dụng hiệu ứng Dopler nguồn phat s máy thu dịch chuyển với môi trường lỏng cần đo vận tốc sóng âm trạng thái đứng yên, chênh lệch tần số sóng âm đầu thu đứng yên tần số tín hiệu phát phụ thuộc vào tốc độ dịch chuyển vận tốc sóng âm chất lỏng, phương pháp cho phép xác định vận tốc sóng âm với sai số khoảng 0.3 m/s II.3.2 Phương pháp đo gián tiếp vận tốc sóng âm : Dựa lý thuyết Niutơn-Laplace phụ thuộc vận tốc truyền sóng âm vào mật độ đ modul đàn hồi k, thực nghiệm xác định tương quan V k với nhiệt độ (T), độ muối (S) áp suất thuỷ tĩnh (P) môi trường nghiên cứu, tức tìm phụ thuộc chúng dạng: V = V0 + ∆VT + ∆ VS + ∆VP +∆VTSP ∆VT , ∆ VS , ∆VP số hiệu chỉnh ảnh hưởng nhiệt độ, độ muối áp suất thủy tĩnh, ∆VTSP số hiệu chỉnh ảnh hưởng đồng thời T, S, P, thân số hiệu chỉnh đơn bổ sung từ thực nghiệm khơng có ý nghĩa mặt vật lý Có nhiều cơng thức tính tốn thực nghiệm khác nhau, cụ thể là: SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xn a Cơng thức tính toán thực nghiệm Wilson: Giá trị V0 thành phần với giá trị vận tốc sóng âm đo vị trí có nhiệt độ T = 00 , độ muối S = 35 0/00 với áp lực thủy tĩnh P = V = V0,35,0 = ∆VT + ∆VS + ∆VP +∆VTSP V0,35,0 = 1449.14 ∆VT = 4,5721T - 4,4532.10-2T - 2,6045.10-4T + 7,985.10-6T4 ∆VS =1,3980 ( S-35) + 1,692.10-3 (S-35) ∆VP = 1.63431.10-5 P + 1.06768.10-15P2 + 3.73403.10-2 4P3 – 3,63320.10-32P4 ∆VTSP=(S-35)(-1,1244.10-2T+7.7711T2+7,85344.10-10P –1,31981.10-12P+3,22026.10-13TP+1,61013.10-14PT2) +P(-1,89738.10-9T+7,62870.10-11T2+ 4,61758.10-13T3) + P2(-2,63010.10-17T +1.93020.10-19T2) + P3 (-2,0831.10-25T) Ở V0 vận tốc sóng âm chuẩn ( với T = 00C , S = 350/00 , P = V0,35,0 = 1449 m/s ) b Công thức Del Gresse: Giá trị V0,0,0 = 1402,392 m/s ( Với T = 00 , S = , P= ) V = V0,0,0 + ∆VT + ∆ VS + ∆VP +∆VTSP ; V0,0,0 = 1402,392 ∆VT = 5,01109398873T – 5,5094683172.10-2T2 + 2,21535969240.10-4T3 ∆VS = 1,32952290781S + 1,28955756844.104S2 ∆VP = 1.59136154.105P + 2,547548.10-15P2 – 9,3668.10-24P3 ∆VTSP = -1,27562783426.10-2TS + 6,47715186.10-8TP + 2,760566.10-18T2P2 – 1,656949.10-16TP2 + 5,53611.10-12TP3 – 4,4666741.10-12T3P - 1,681125.10-19SP2 + 9,684031564.1010 – 5T2S + 4,95214594.10-11TS2P – 3,47312322.10-9TSP Để xét ảnh hưởng sai số từ việc đo giá trị T, S, P lên sai số V trường hợp giả thiết sai số thân cơng thức tính tốn gây khơng : ∆V = ∂V.T/ ∂T + ∂V.S/ ∂S + ∂V.P/ ∂P SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 10 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân bắc , phía xích đạo, phía lục địa phía đại dương, nhiệt độ cực đại tầng 75 m mùa đạt 250C ( H-23c, Phụ Lục) Tại tầng 75 m mùa khô mùa đông nhiệt độ tương đối đồng toàn khu vực ( 21,2-24,2 0C ), với gradient nhỏ, xu biến đổi tăng dần từ bắc vào nam từ bờ khơi(H-24c,25c, Phụ Lục), nhiệt độ tầng 75 m mùa khô mùa đông có giá trị tương đương cao so với mùa hè mùa mưa Nhìn chung xu biến đổi nhiệt độ tầng 75 m năm tăng dần từ bắc vào nam, biến đổi theo phương vĩ tyến nhỏ, nhiệt độ đạt 21-23,50C, chịu tác động nước lục địa dòng lạnh từ phía bắc tràn xuống Tại tầng 100 m, quy luật phân bố nhiệt độ chủ yếu chịu tác động dịng nước lạnh từ phía bắc tràn xuống, khối nước nóng từ xích đạo lên, tác động nước lục địa khơng cịn đáng kể Trong mùa hè nhiệt độ có xu biến đổi tăng dần từ bắc vào nam từ bờ khơi, nhiệt độ phân bố tương đối đồng đạt 18-21,50C (H-22d, Phụ Lục) Trong mùa mưa, hình thành tâm nước lạnh17,50C khu vực trung tâm (113,750N;110,750E) (16,250N;111,750E), xu phân bố nhiệt độ tầng 100 m từ bắc vào nam, khác biệt so với mùa khác tăng nhiệt độ từ bờ khơi(H-23d, phụ Lục), dải ven bờ nhiệt độ có giá trị cao vùng khơi có gradient lớn Trong mùa khơ, tầng 100 m nhiệt độ có giá trị cao mùa hè mùa mưa gần với giá trị nhiệt độ mùa đông 20,521,50C, biên độ giao động nhỏ, nhiệt độ tương đối đồng trtên toàn vùng, gradient nhiệt độ nhỏ Cịn mùa đơng có mức giá trị nhiệt độ mùa khô, xu biến đổi mạnh với gradient nhiệt độ lớn, nhiệt độ tầng 100m mùa có xu tăng dần từ bắc vào nam , giảm từ bờ khơi (H-25d, Phụ Lục) Nhìn chung năm, độ sâu 100m nên phân bố nhiệt độ tương đối đồng bị biến đổi, chịu tác động yếu tố khí tượng thủy văn, nhiệt độ có giá trị thấp 19,5-210C (H-21d, Phu Lục) III.1.2 Phân bố mặt rộng độ muối: SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 18 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân Việc phân tích cấu trúc độ muối cho lớp m, 30 m, 75m 100m Kết cho thấy cách định tính định lượng biến đổi độ muối tầng nước: Trong mùa hè, thời kỳ hoạt động gió mùa tây nam, phân bố độ muối phức tạp chịu ảnh hưởng hai trình nước trồi vùng bờ, cộng với nước từ sông chảy (H-27a, Phụ Lục), ta thấy độ muối tầng mặt vùng ven bờ giao động khoảng 31-33‰, khơi khoảng 33-34‰, xu phân bố chủ yếu tăng dần từ bờ khơi, bờ chịu tác động dòng nước từ sông đổ ra, làm cho độ muối giảm Trong mùa mưa, xu phân bố độ muối khơi đồng biến đổi33-34‰, gradient độ muối nhỏ, khu vực ven bờ gần cửa sông độ muối giảm mạnh, gradient độ muối khu vực lớn, tập trung khu vực Bình Định đến Bình Thuận khu vực Huế- Đà Nẵng (H-28a, Phụ Lục).Trong mùa khô độ muối tầng mặt tương đối đồng nhất, mưa nên độ muối 33,4-33,7‰, xu phân bố giảm dần từ bắc vào nam, phía nam gần xích đạo nhiệt độ nước tầng mặt cao làm cho độ muối giảm(H-29a.Phụ Lục) Trong mùa đông , thời kỳ hoạt động gió mùa Đơng Bắc , nên vùng ven bờ từ Huế đến Ninh Thuận hình thành lưỡi nước có độ muối cao(33,7-34,3‰), khơi độ muối tương đối đồng biến đổi( H-30a, Phụ Lục ) Nhìn chung năm , cấu trúc độ muối tầng mặt biến đổi mạnh vùng cửa sông, nơi có dịng nước đổ ra, làm xuất gradient lớn độ muối, vùng khơi nhiệt độ tương đối đồng (33-34‰) Tại tầng 30 m, mùa hè độ muối biến động (32,7-34,1‰) ven bờ biển Phú Yên xuất tâm đạt độ muối cực tiểu 32,7‰ (H-27b.Phụ Lục) Trong mùa mưa, độ muối tầng 30 m phân bố tương đối đồng (32,9-33,8‰), có xu tăng từ bờ khơi(H-28b.Phụ Lục) Trong mùa khơ độ muối đạt 33,5-34,1‰ có biến dộng lớn độ muối, gradient độ muối nhỏ(H-29b.Phụ Lục) Tại tầng 30 m mùa đông độ muối đạt 33,4-34,3‰, hình thành lưỡi nước có độ muối khác nhau, vùng ven bờ Huế-Quảng Nam lưỡi nước có độ muối cao dịng nước lạnh từ phía bắc tran xuống, vùng phía Đơng Nam lưỡi nươc có độ muối nhỏ, dịng nước nóng từ xích đạo lên(H-30b.Phụ Lục).Nhìn chung SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 19 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân năm độ muối tầng 30 m đạt 33-34‰, xu phân bố tăng từ bờ khơi từ nam bắc (H-26b.Phụ Lục) Tại tầng 75m, mùa hè độ muối đạt 32,5-34‰, xu phân bố tăng từ nam bắc (H-27c.Phụ Lục), khu vực đạt độ muối cực tiểu 32,3‰ tại(13,250N;109,50E), 32,5‰ tại(12,000N;112,000E) Trong mùa mưa mùa khô, độ muối ổn định 34,1-34,4‰, độ muối gần đồng toàn khu vực với gradient độ muối nhỏ (H28c,29c.Phụ Lục) Trong mùa đông, độ muối giao động trtong khoảng 33,134,6‰ tương đối đồng nhất, độ muối đạt cực tiểu 33,1‰ tại(16,50N;110,750E), xu phân bố độ muối tăng từ bắc vào nam từ bờ khơi (H30c.Phụ Lục) Nhìn chung năm tầng 75m độ muối tương đối đồng biến động, gradient độ muối rât nhỏ, tầng sâu nên chịu tác động dịng nước từ sơng đổ Tại tầng 100m, có khu vực độ muối cực tiểu 32,2‰ tại(12,000N;112,000E) 32,5‰ tại(12,000N;112,000E), khu vực khác độ muối tương đối đồng (H-27d.Phụ Lục).Trong mùa mưa , phân bố độ muối tầng 100 m phức tạp , với biến đổi mạnh độ muối vùng khơi (vĩ độ 13-140N) khu vực gần xích đạo, độ muối giao động khoảng 34-34,6‰ (H-28d.Phụ Lục).Tại tầng 100 m mùa khô mùa đông độ muối tương đối đồng toàn khu vực 34,534,7‰, gradient độ muối nhỏ (h-29d,30d.Phụ Lục) Nhìn luật phân bố độ muối tầng 100m năm tương đối đồng nhất, biến đổi vùng khu vực nghiên cứu, độ muối giao động khoảng 33,8-34,4‰ (H-26d.Phụ Lục) III.2 Đặc điểm phân bố mặt rộng cấu trúc thẳng đứng tốc độ âm trung bình mùa III.2 Cấu trúc thẳng đứng: Việc nghiên cứu cấu trúc thẳng đứng vận tốc âm mùa để rút khác biệt biến đổi vận tốc âm theo độ sâu ảnh hưởng điều kiện khí SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 20 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân tượng thuỷ văn Thông thường phân bố vận tốc âm theo phương thẳng đứng thường tồn dạng sau : + Dạng I: cấu trúc thẳng đứng vận tốc âm bị phân tầng mạnh ảnh hưởng nhiệt độ, độ muối quy định khối nước ven bờ Lớp tựa đồng bề mặt có vận tốc âm cao nhiệt độ nước bề mặt thường cao, vùng ven bờ cấu trúc thường cấu trúc hai lớp : - Lớp tựa đồng tầng mặt - Lớp lớp đột biến mạnh có độ dày đến đáy + Dạng II : cấu trúc thẳng đứng có xu giảm ( tăng ) dần theo độ sâu vận tốc âm Lớp tựa đồng có độ dày nhỏ, chí khơng, độ dày lớp đột biến vận tốc âm kéo dài từ mặt tới đáy Theo kết tính tốn nghiên cứu đồ án cho thấy : Biến đổi vận tốc âm năm thường ổn định, vận tốc âm đạt giá trị cực đại bề mặt V = (1540 ÷1545 m/s), độ dày lớp tựa đồng vận tốc âm nhỏ (0 ÷35m), lớp đột biến vận tốc âm có bề dày xấp xỉ 15 m giảm dần theo độ sâu ( H-1H-1f.Phụ Lục) Ở vùng có độ sâu lớn, độ sâu đạt vận tốc cực tiểu khoảng ( 1000÷1200 m), độ sâu tồn trục kênh âm ngầm, sau vận tốc âm tăng dần trở lại theo độ sâu áp suất tăng, xuống độ sâu lớn biến đổi nhiệt độ gần nhỏ, biến đổi độ muối nho Hình (H-2a÷H-2f.Phụ Lục) xu phân bố vận tốc âm mùa hè, xu phân bố mùa gần giống quy luât phân bố vận tốc âm năm Trong mùa mưa độ dày lớp tựa đồng tầng mặt lớn 50 m, vận tốc âm cực đại 1540 m/s bề mặt, trạm 363 ( 13.750N ; 112.250E) trạm 368 (11.250N ; 112.250E), lớp đột biến vận tốc âm có độ dày xấp xỉ 50÷100 m, xu biến đổi vận tốc âm lớp nước sâu phức tạp, độ sâu gầnn 520 m ( H3e.Phụ Lục ), vận tốc âm 1485 m/s sau tăng trở lại bất thường với V= 1495 m/s, sau giảm tới độ sâu 1200 m vận tốc bắt đầu tăng trở lại SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 21 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân Trong mùa đông, vận tốc âm cực đại bề mặt gần 1530- 2535 m/s, ta thấy vĩ độ cao lớp tựa đồng vận tốc âm lớn so với vĩ độ thấp gần xích đạo ( H-4H-4f.Phụ Lục ), vĩ độ cao chịu tác đông khối nước lạnh từ phía cực tràn xuống, lớp đột biến vận tốc âm biểu không rõ nét với gradient vận tốc âm nhỏ, sau xuống sâu vận tốc âm giảm xuống Trong mùa khơ (H-5H-5f.Phụ Lục) quy luật phân bố vận tốc âm tương tự mùa hè Như vậy, ta thấy phân bố vận tốc âm theo phương thẳng đứng chủ yếu theo dạng I, cấu trúc thẳng đứng vận tốc âm có dạng phân tầng mạnh, nhìn chung Vmax biến đổi khoảng 1540÷1545 m/s mùa đơng có giá trị thấp ( 1530÷1535 m/s) Độ dày lớp tựa đồng khoảng (0÷35 m) lớp đột biến vận tốc âm nằm (35÷50 m), độ sâu đat Vmin khoảng (1000÷1300 m) nơi tồn trục kênh âm ngầm III.2.2 Mặt cắt thẳng đứng tốc độ âm : Xét quy luật phân bố vận tốc âm năm ta thấy, vận tốc âm thường có xu giảm dần theo độ sâu đạt giá trị Vmin độ sâu (900÷1300 m), gradient thẳng đứng nhiệt độ 0, tăng lên giá trị vận tốc âm tăng áp suất thuỷ tĩnh (H-6a÷6b.Phụ Lục), vĩ độ thấp gần xích đạo (H-6c÷6d.Phụ Lục) vận tốc âm có xu giảm dần từ mặt xuống tới đáy, nguyên nhân ảnh hưởng dòng hải lưu lạnh từ vùng cực tràn xuống khơng cịn đáng kể Trong mùa hè nước biển nhận nhiều nhiệt từ xạ mặt trời, nên có mặt cắt vĩ độ 11,250N ( H-7a.Phụ Lục) tồn lớp nước đạt giá trị Vmin độ sâu ( 900÷1300 m), chịu tác động lớn khối nước lạnh vùng cực tràn xuống Còn mặt cắt 12.750N, 15.250N 16.750N vận tốc âm có xu giảm dần theo độ sâu từ mặt đến đáy ( H-7b,7c,7d) SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 22 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân Trong mùa mưa quy luật phân bố vận tốc âm tương tự biến trình năm mặt cắt tương ứng Tức hai mặt cắt vĩ tuyến 11.250N 12.750N, xa xích đạo chịu tác động khối nước lạnh phía cực lớn hơn, nên tộn lớp nước đạt Vmin độ sâu (900÷1200 m) sau vận tốc âm tăng theo độ sâu biển ( H-8a,8b.Phụ Lục ) Còn hai mặt cắt vĩ tuyến 15.250N 16.250N vận tốc âm giảm dần từ mặt xuống đáy biển Trong mùa đông mặt cắt vĩ tuyến 12.750N giá trị Vmin xuất độ sâu ( 900-1250 m ) xuống sâu vận tốc âm lại tăng trở lại theo độ sâu (H-9b.Phụ Lục) Còn mặt cắt vĩ tuyến 11.250N , 15.250N ,16.750N vận tốc âm giảm tương đối đồng theo độ sâu (H-9a,9c,9d) Trong mùa khô, quy luật phân bố vận tốc âm mặt cắt vĩ tuyến 11.250N 12.750N tương tự phân bố mặt cắt tương ứng năm (H10a,10b.Phụ Lục), độ sâu đạt Vmin (900÷1300 m) Trên mặt cắt lại (H10c,10d.Phụ Lục) vận tốc âm giảm dần từ mặt xuống đáy III.2.3 Xác định kênh âm ngầm : Kênh âm ngầm định nghĩa lớp nước mà tia âm truyền bị phản xạ nội nhiều lần Năng lượng tập trung dọc kênh âm tạo điều kiện truyền âm cực xa, mở triển vọng lớn cho ngành liên lạc nước thông tin hàng hải Để xuất kênh âm ngầm, phân bố vận tốc âm cần phải có cực tiểu độ sâu Lớp nước có Vmin gọi trục kênh âm ngầm Trong đại dương phân dạng kênh âm ngầm : kênh âm tầng mặt kênh âm tầng sâu Cần phân biệt kênh âm ngầm với kênh âm gần bề mặt Bản chất vật lý hình thành hai loại kênh âm hoàn toàn khác Kênh âm tầng mặt thường có trục kênh âm nằm độ sâu 40- 80 m Kênh âm kênh âm mùa, thường xuất vào mùa xuân bị vào mùa thu Nó thường phụ thuộc vào hình thành lớp đột biến nhiệt độ Kênh âm sâu thường tồn quanh năm độ sâu : 100-1200m SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 23 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân Đại Tây Dương 500-300 m Thái Bình Dương, kênh âm tầng sâu xuất ảnh hưởng biến đổi nhiệt độ áp suất theo độ sâu, đến độ sâu mà vận tốc âm đạt đến mức cực tiểu nhiệt độ nước giảm, từ độ sâu trở xuống biến đổi nhiệt độ 0, biến đổi độ muối nhỏ vận tốc âm bắt đầu tăng trở lại tăng áp suất theo độ sâu Vùng biển miền trung Việt Nam vùng biển có độ sâu lớn chế độ động lực mạnh, nằm khu vực nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ thường giảm tương đối lớp nước tầng mặ, làm cho vận tốc âm xảy phân bố bất thường lớp nước bề mặt môi trường nước biển gần giống với môi trường nước đại dương Trong kênh âm ngầm người ta nhận thấy âm truyền xa, phạm vi hoạt động hệ thống thủy âm lớn nguồn phát nguồn thu đặt trục kênh, nguồn phát nguồn thu lệch xa trục kênh phạm vi hoạt động hệ thống thủy âm giảm, cường độ âm yếu khoảng cách xuất vật cản khúc xạ Nếu nguồn phát đặt trục kênh, tia âm từ nguồn phát phía mặt biển vạch nên đường cong prabol với phần lồi quay phía mặt biển ( khúc xạ trừ ), phản xạ nội toàn phần, tia đạt tới trục kênh mà vận tốc âm biến đổi theo quy luật ngựơc lại ( V tăng theo độ sâu- khúc xạ cộng ) , quỹ đạo tia âm quay phần lồi phía đáy lần sau bị phản xạ nội toàn phần tia đạt tới trục kênh Như kênh âm gọi lớp nước biển hay đại dương mà tia âm phát từ nguồn âm bị khúc xạ toàn phần lặp lại nhiều lần từ ranh giới chúng Kênh âm xuất điều kiện gradient tốc độ âm có giá trị âm chuyển sang gradient tốc độ âm có giá trị dương lớp nước dưới, tức độ sâu xuất cực tiểu tốc độ âm Độ sâu ranh giới ranh giới kênh âm lấy độ sâu có giá trị âm Trục kênh âm gọi độ sâu mà tốc độ âm cực tiểu độ dày kênh âm xác định hiệu độ sâu ranh giới độ sâu SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 24 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân ranh giới Các tia mà không phản xạ từ đáy bề mặt mang phần lượng lớn sau tia chạm từ đáy, bề mặt tia phản xạ tới chúng, phản xạ phần lượng bị hấp thu bị khuếch tán Khả nhận tầm hoạt động lớn sóng âm nhờ tia qua khoảng cách lớn mà không bị phản xạ từ đáy từ bề mặt – tính chất kênh âm Những tia không phản xạ tồn phần từ ranh giới phía phía kênh âm gọi tia giới hạn tia từ nguồn âm từ góc nhỏ góc giới hạn truyền cho kênh âm gọi tia kênh truyền Tia từ nguồn góc lan truyền dọc theo trục kênh âm Các tia từ nguồn với góc lớn góc giới hạn bị phản xạ từ đáy từ bề mặt biển gọi tia phản xạ … Nếu địa điểm đặt máy thu âm xa nguồn âm phát xung ngắn, thiết lập vài quy luật lan truyền âm, tia đến máy thu tia giới hạn, tia qua quãng đường dài lan truyền lớp nước có tốc độ âm lớn Tia cuối đến máy thu tia lan truyền dọc theo trục kênh âm Trong thời điểm đến máy thu tia trục kênh âm cường độ âm tăng lên giá trị cực đại Trong giới hạn kênh âm, âm truyền xa thí nghiệm biển Ban Tích, tiếng nổ bom có trọng lượng 1,8 – 2,7 kg truyền xa khoảng cách 4250 – 5750 km theo tính tốn khoảng cách giới hạn tiếng nổ bom 1,8 kg đạt tới 18000 km Theo kết qủa nghiên cứu đối vùng biển miền Trung Viễt Nam, ta thấy: Xu phân bố Vmin năm giảm dần từ bờ khơi, khu vực gần cửa sông Vmin đạt giá trị thấp Tại khoảng vĩ độ ( 14,750N;112,250 E ) nơi đạt Vmin cực tiểu (H-12a.Phụ Lục) Độ sâu đạt Vmin (Nơi tồn trục kênh âm ), có xu tăng dàn từ bắc vào nam, độ sâu nhỏ tồn trục kênh âm ngầm khu vực ( 12,000N;110,750E), nguyên nhân dòng nước lạnh từ đáy lên làm cho trục kênh âm tồn độ sâu nhỏ Xu phân bố độ sâu tồn trục kênh âm SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 25 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân giảm dần từ bờ khơi, từ xích đạo vè phía cực, tồn số điểm bất thường độ sâu có Vmin Trong mùa hè, ta thấy giá trị Vmin tương đối đồng toàn vùng biến đổi khoảng 1482-1483,5 m/s ( H-12a.Phụ Lục) Độ sâu tồn trục kênh âm ngầm có xu tăng dần từ bắc vào nam, từ bờ khơi, nguyên nhân nhiệt độ vùng xích đạo cao tác động tới giá trị Vmin, làm cho xuất độ sâu lớn Khu vực ven bờ ảnh hưởng ảnh hưởng dịng nước lạnh ven bờ từ phía bắc tràn xuống, kết hợp với dòng nước sông đổ làm thay đổi độ sâu xuất Vmin (H-12b.Phụ Lục) Trong mùa mưa, giá trị Vmin biến đổi tương đối lớn 1483,5-1486 m/s, giá trị Vmin tăng dần từ bắc vào nam từ bờ khơi(H13a.Phụ Lục), độ sâu tồn kênh âm ngầm mùa mưa 1000-1250 m , độ sâu tăng dần từ bắc vào nam, từ bờ khơi Độ sâu lớn 1300 m xuất trục kênh âm khu vực (11,250N;112,250E) Trong mùa khô, giá trị Vmin cao 1483,2-1485,4 m/s, xu phân bố giảm dần từ bờ khơi từ nam bắc (H-14a.Phụ Lục), giá trị Vmin nhỏ xuât khu vực (16.750N;110,570E) lớn vị trí (11,100N;111,100E) Độ sâu tồn trục kênh âm mùa khô biến đổi phức tạp, có giá trị nhỏ vùng ven bờ từ HUẾ đến QUẢNG NGÃI , nhìn chung độ sâu tồn trục kênh âm tăng dần từ bắc vào nam (H-14b.PhụLục), độ sâu lớn đạt Vmin xuất khu vực (12,250N;110,80E) Trong mùa đôn, giá trị Vmin phân bố tương đối đồng có giá trị cao so với vùng khác 1484,5-1487 m/s Giá trị Vmin lớn khu vực (11,750N;110,50E ), xu phân bố phân bố giá trị Vmin tăn dần từ bắc vào nam, vùng biển Huế đến Bình Định giảm dần từ bờ khơi Độ sâu tồn trục kênh âm có xu tăng dần từ bờ khơi, từ bắc vào nam (H-15b.Phụ Lục) với giá trị 1000-1180 m III.2.4 Đặc điểm phân bố mặt rộng trường tốc độ âm SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 26 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân Những kết sử lý số liệu trạm quan sát cho phép xây dựng biểu đồ vận tốc truyền sóng âm độ sâu m, 30 m, 75m 100 m, từ biểu đồ ta xác định cách định tính định lượng yếu tố khu vực nghiên cứu Sự phân bố vận tốc âm tầng mặt mùa khác nhau, đặc biệt mùa hè mùa đông Trong mùa hè chịu tác động chế độ gió mùa Tây Nam ( từ tháng 6-8 ) với lượng mưa lớn, hoạt động hoàn lưu xốy thuận Biển Đơng, cộng với việc hoạt động tâm nước trồi vùng Nam Trung Bộ Còn mùa đơng chịu ảnh hưởng chế độ gió mùa Đơng Bắc ( từ tháng 11tháng năm sau ), cộng với dịng nước lạnh từ phía bắc tràn xuống phía nam Trên biểu đồ(H-17a.Phụ Lục), ta thấy quy luật phân bố vận tốc âm tầng mặt phức tạp, đường đẳng vận tốc thường có dạng đồng quy xung quanh tâm vận tốc cực tiểu, vị trí thường hoạt động nươc trồi dòng nước từ sông lục địa đổ ra, làm cho vận tộc âm bị giảm xuống vị trí xuất tâm vận tốc âm cực tiểu vùng ven bờ từ Bình Định đến Bình Thuận tập trung nhiều khu vực khơi vùng biển Phú Yên đến Ninh Thuận nơi tập trung tâm nước trồi có nhiệt độ thấp hơn, tồn tâm vận tốc cực tiểu khu vực (16,750N;110,750E), gradient vận tốc âm đạt giá trị lớn nhất, vận tốc âm cực tiểu tầng mặt mùa 1537,5 m/s , cực đại 1543 m/s phần rìa tâm vân tộc âm cực tiểu khu vực (16,750N;110,750E), nhìn chung vận tốc âm tầng mặt mùa hè có giá trị lớn tất mùa năm, nguyên nhân toàn lớp nước khơi nằm nhiệt độ cao Trong mùa đông, thời kỳ hoạt động mạnh gió mùa đơng bắc, ta thấy tranh phân bố tốc độ âm tầng mặt khác hẳn với mùa hè, mùa vận tốc âm phân bố đồng biến động, có giá trị (1524-1536 m/s) thấp nhiều so với mùa hè(1537,5-1543 m/s), xu phân bố vận tốc âm tầng mặt tăng dần từ bờ khơi từ bắc vào nam (H-20a.PhụLục) Mùa mưa giai đoạn chuyển tiếp gió mùa Tây Nam sang chế độ gió mùa Đơng Bắc, nhìn luật phân bố vận tốc âm tương đối đồng nhất, với biên độ dao 1532-1542 m/s, xu SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 27 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân phân bố tăng dần từ bắc vào nam từ bờ khơi (H-18a.Phụ Lục) Trong mùa khô, giai đoạn chuyển tiếp chế độ gió mùa Đơng Bắc sang chế độ gió mùa Đông nam, tranh phân bố vận tốc âm tầng mặt gần tương đồng với phân bố vận tốc âm tầng mặt mùa mưa xu độ lớn biên độ tốc độ âm (H-19a.Phụ Lục) Nhìn chung phân bố vận tốc âm tầng mặt năm có xu tăng dần từ bờ khơi (H-16a.Phụ Lục), biên độ khoảng 10 m/s, vùng có vận tốc âm cực tiểu tầng mặt phân bố khu vực ven bờ biển từ Huế đến Quảng Ngãi khu vưc ven bờ biển Phú Yên đến Bình Thuận Xuống tầng 30 m, quy luật phân bố vận tốc âm mùa gần tương đồng với tầng mặt, giá trị vận tốc âm giảm xuống Trong mùa hè tâm vận tốc âm cực tiểu xuất khu vực nước trồi Nam Trung Bộ khu vưc ven bờ từ Bình Định đến Bình Thuận nơi có dịng nước từ sơng đổ ra, xu vận tốc âm tăng từ bắc vào nam từ bờ khơi (H-17b.Phụ Lục), vận tốc âm toàn vùng tầng 1532-1540 m/s ( biên độ = m/s) Trong mùa mưa, mùa khô mùa đông, quy luật phân bố vận tốc âm tầng 30 m không khác biệt nhiều so với tầng mặt tương ứng xu biên độ độ lớn có giảm xuống khơng đáng kể Nhìn chung vận tốc âm tầng 30 m năm không khác biệt nhiều so với tầng mặt, vận tốc âm 1532-1538 m/s, xu phân bố vận tốc âm toàn vùng tương đối đồng nhất(H-16b.Phụ Lục) Vận tốc âm tầng 75m mùa có giá trị nhỏ so với tầng bên trên, mùa hè phân bố vận tốc âm so với mùa phức tạp cả, tâm vận tốc âm cực tiểu có đường đẳng vận tốc âm bao quanh có phạm vi hẹp so với tầng mặt , giá trị vận tốc âm đạt 1522-1536 m/s, tức biên độ giao động (14 m/s) lớn so với tầng (10 m/s) Xu vận tốc âm tăng dần từ bắc vào nam từ bờ khơi Trong mùa mưa, xu phân bố vận tốc âm phức tạp nhiều so với tầng bên trên, xuất tâm vận tốc âm cưc đại 1538 m/s (11,70N;111,40E), tâm vận tốc âm cực tiểu 1520 m/s phân bố dải dác toàn khu vực (H-18c.Phụ Lục), giá trị vận tốc âm từ 1520-1526 m/s nhỏ tầng bên trên, xu biến đổi vận tóc âm tăng từ bờ khơi từ bắc vao SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 28 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân nam Trong mùa khô, phân bố vận tốc âm tầng 75 m phức tạp tầng m 30 m (H-19c.Phụ Lục), tầng 75m mùa khô tồn tâm vân tốc cực tiểu: (16,750N;112,250N) 1523 m/s, (10,750N;111,750N) (15,500N,110,500E) 1520 m/s, ven bờ biển Bình Định 1525 m/s, tâm vận tốc cực đại : 14,250N;112,250E) 1536 m/s, vận tốc âm biến đổi khoảng 1520-1536 m/s.Trong mùa đông, vận tốc âm nằm khoảng 1521-1531 m/s (biên độ giao động m/s), tồn vùng có vận tốc âm cực tiểu: (14,000N;112,50E) 1523 m/s, (14,250N;111,250E) 1525 m/s Trong năm, phân bố vận tốc âm tầng 75m với việc xuất tâm vận tốc âm cực đại, cực tiểu nhiều so với tầng bên năm (H-16c.Phụ Lục), vận tốc âm 1524-1530 m/s ( biên độ không lớn), xu phân bố tương đối đồng toàn khu vực Tại tầng 100 m vận tốc âm giảm xuống rõ rệt, mùa hè 1513-1529 m/s, tồn vùng đạt vận tốc âm cực tiểu 1517 m/s (11,750N;111,750E) vùng ven bờ từ Quảng Ngãi đến Khánh Hoà ,vùng ven bờ Ninh Thuận đến Bình Thuận 1513 m/s, vùng đạt vận tốc âm cực đại (13,000N;111,750E)ãu biến đổi tăng dần từ bờ khơi từ bắc vào nam(H-17d.Phụ Lục) Trong mùa mưa vận tốc âm đạt 1514-1530m/s (biên độ giao động = 16 m/s), xu biến đổi tăng từ bắc vào nam , mùa vận tốc âm tầng 75 m lại giảm từ bờ khơi(H-18d.Phụ Lục), tâm vận tốc âm cực tiểu (13,750N;111,750E) 1514 m/s, tâm vận tốc âm cực đại 1530 m/s (10,750N;110,250E) Trong mùa khô tầng phân bố vận tốc phân bố tương đối đồng 1520-1530 m/s , xu biến đổi tăng từ bắc vào nam từ bờ khơi (H-19d.Phụ Lục).Trong mùa đông xu tương đối đồng 1518-1530 m/s, xuất tâm vận tốc âm cực tiểu 1518 m/s (14,000N;112,750E) (14,000N;111,000E).Nhìn chung xu phân bố tốc độ âm tầng 100 m năm tương đối đồng 1519-1525 m/s ( biên độ = 6m/s) CÁC KẾT LUẬN CHỦ YẾU SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 29 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân - Qua phân tích cấu trúc thẳng đứng tốc độ âm, ta thấy tốc độ âm có tính phân tầng rõ rệt, cấu trúc vận tốc âm chủ yếu theo dạng đường cong dạng I (phân tầng) Độ sâu lớp đột biến vận tốc âm khoảng 30-50 m Cấu trúc thẳng đứng thường phân thành (3-4) lớp: + Lớp đồng vận tôc âm +Lớp đột biến vận tốc âm +Lớp cực tiểu vận tốc âm +Lớp vận tốc âm tăng trở (lại tác động chủ yếu áp suất thủy tĩnh) - Độ sâu lớp đột biến vận tốc âm khoảng 30-50 m, lớp đạt vận tốc âm cực tiểu thường nằm độ sâu 900 -1300 m, lớp nước tồn kênh âm ngầm, tầng bên vận tốc âm giảm xuống nhiệt độ giảm ( vận tốc âm phụ thuộc chủ yếu vào biến đổi nhiệt độ nước), xuống khoảng độ sâu 1000m biến thiên nhiệt độ gần 0, vận tốc âm đạt giá trị cực tiểu (Vmin), vận tốc âm bắt đầu tăng trở lại áp suất thủy tĩnh tăng Việc xây dựng biểu đồ phân bố vận tốc âm theo mặt cắt thẳng đứng, cho phép ta xác định biến thiên vận tốc âm theo phương thẳng đứng khoảng cách từ bờ đến điểm nghiên cứu, mặt khác qua ta biết lớp nước tồn vận tốc âm cực tiểu( Vmin) nhằm xác định kênh âm ngầm - Qua việc xây dựng biểu đồ phân bố mặt rộng Vmin mùa, ta biết phân bố giá trị Vmin mật độ tồn Vmin khu vực vùng nghiên cứu mùa năm, mặt khác qua biểu đồ phân bố độ sâu tồn tậi Vmin cho ta xây dựng hệ thống kênh dẫn âm theo mùa trtong năm Trong mùa hè Vmin biến đổii khoảng 1482,5-1485m/s độ sâu tồn trục kênh âm 10001140 m Trong mùa mưa Vmin biến đổi khoảng 1483,5-1486m/s độ sâu tồn trục kênh âm 1000-1300 m Trong mùa khô Vmin biến đổi khoảng 1483,21486m/s độ sâu tồn trục kênh âm 1020-1180 m Trong mùa đông Vmin biến đổi khoảng 1483,5-1487m/s độ sâu tồn trục kênh âm 1000-1140 m - Phương pháp phân tích phân bố không gian đặc trưng nhiệt độ, độ muối tốc độ âm định diện nước trồi ven bờ, lưu SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 30 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân lượng nước từ sông chảy biển hoàn lưu khối nước tầng mặt tầng mặt mùa Phân tích đồ phân bố mặt rộng nhiệt độ nước biển, độ muối vân tôc âm, ta thấy rõ ảnh hưởng mạnh nước sơng lên chúng, biến đổi mùa đặc trưng xảy lớp nước từ mặt đến độ sâu 100m, nên ta xây dựng đồ phân mặt bố rộng tầng m, 30 m, 75 m, 100 m Vận tốc âm phụ thuộc vào nhiệt độ, độ muối áp suât thuỷ tĩnh, mà yếu tố phụ thuộc vào điều kiện khí tượng thủy văn, nên vận tốc âm chịu chi phối điều kiện khí tượng thủy văn, đặc biệt tượng nước trồi có tác động mạnh lên đặc trưng nhiệt độ , độ muối vận tốc âm Nên mùa hè, mùa gió tây nam hoạt động làm xuất khu vực nước trồi, làm cho nhiệt độ nước tâm nước trồi giảm thường đạt giá trị cực tiểu, nhiệt độ khu vực biến đổi mạnh từ tâm ngồi rìa với gradient nhiệt độ lớn Cịn độ muối chịu chi phối mạnh dòng nước từ sông đổ ra, tai cáckhu vưc độ muối thường biến đổi mạnh với gradient độ muối lớn, kéo theo biến đổi mạnh vận tốc âm khu vực này, vận tốc âm biến thiên tỷ lệ thuận với nhiệt độ nước biển nhiệt độ nước định chủ yếu ,cịn yếu tố khác khơng đáng kể, nên tâm nươc trồi vận tốc âm thường nhỏ nhiệt độ thấp Sự phân bố đặc trưng mùa chịu tác động mạnh mẽ chế độ gió mùa, mùa hè có gió mùa Tây Nam mùa đơng chịu tác động gió mùa Đơng Bắc , tác động hồn lưu nước Trên toàn phần nghiên cứu phân bố không gian trường tốc độ âm vùng biển miền trung Việt Nam SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 31 Đồ án tốt nghiệp GVHD : TS Nguyễn Bá Xuân TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Văn Thục (2004), “Trường vận tốc sóng âm khu vực nước trồi nam trung bộ”, Tạp chí khoa học cơng nghệ biển, Tập 1, (Số1), trang 23-34 Nguyễn Kim Vinh, Võ Văn Lành (2001), “Biến đổi mùa cấu trúc nhiệt muối nước biển ven bờ biển Việt Nam”, Tạp chí khoa học công nghệ biển, Tập 4, (Số 4), trang 1-17 Nguyễn Bá Xuân (2003), “Đặc điểm phân bố biến động yếu tố nhiệt độ, độ muối vùng ven biển miền Trung thời kỳ gió mùa tây nam”, Tuyển tập nghiên cứu biển, Tập XIII, Trang 47-54 Nguyễn Bá Xuân (1979),“Phân tích khối nước tầng mặt theo đặc trưng nhiệt muối”, Tuyển tập nghiên cứu biển tập IV, Trang 20-25 Các cơng trình nghiên cứu địa chất địa vật lý biển, ( 1999 ), Tập Các công trình điều tra nghiên cứu biển cấp nhà nước KHCN-06 (1996-2000) Biển Đơng, phần II : Khí tượng thủy văn động lực biển, NXB Đại học quốc gia Hà Nội, trang 233-246 SVTH : Lê Đức Cường PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 32 ... khoa Khai Thác Hàng Hải – Trường Đại Học Thủy Sản, thầy TS.Nguyễn Bá Xuân giao cho thực đề tài: ? ?Các đặc điểm phân bố không gian trường tốc độ âm vùng biển miền trung Việt Nam ” Nội dung thực gồm... tình hình nghiên cứu trường thủy âm vùng biển miền Trung Việt Nam II Tính tốn trường tốc độ âm mùa : Xuân, Hạ, Thu, Đông III Nghiên cứu cấu trúc thẳng đứng trường tốc độ âm mùa : Xuân, Hạ, Thu,... kênh âm ngầm V Nghiên cứu đặc điểm phân bố mặt rộng nhiệt độ, độ muối tốc độ âm mùa : Xuân, Hạ, Thu, Đơng V Tổng hợp phân tích đánh giá kết nghiên cứu Đề tài nhằm tìm xu phân bố tốc độ âm khu