Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn tập trung xác định ảnh hưởng của các yếu tố gió, khí áp lên dao động của mực nước phi tuần hoàn tại bờ Tây vịnh Bắc Bộ. Các kết quả của Luận văn có thể phục vụ cho việc kiểm tra các kết quả dự báo về trường gió và trường khí áp so với sự dâng rút của mực nước phi tuần hoàn, xây dựng các công trình ven biển như cầu cảng, đê...qua việc xác định được sự dâng rút mực nước phi tuần hoàn tại khu vực xây dựng.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN …………………… Nguyễn Minh Hải NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TRƯỜNG GIĨ VÀ ÁP SUẤT KHƠNG KHÍ TỚI Q TRÌNH DAO ĐỘNG DÂNG, RÚT MỰC NƯỚC PHI TUẦN HỒN TẠI KHU VỰC BỜ TÂY VỊNH BẮC BỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Minh Hải NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TRƯỜNG GIĨ VÀ ÁP SUẤT KHƠNG KHÍ TỚI Q TRÌNH DAO ĐỘNG DÂNG, RÚT MỰC NƯỚC PHI TUẦN HỒN TẠI KHU VỰC BỜ TÂY VỊNH BẮC BỘ Chuyên ngành: Hải dương học Mã số: 60.44.97 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. Trần Hồng Lam LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới TS. Trần Hồng Lam, Trung tâm Hải văn, Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam đã định hướng và giúp đỡ em tận tình về nhiều mặt Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cơ trong bộ mơn Hải dương học và trong khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học; các bạn học viên trong lớp; đã chỉ dẫn và đóng góp những lời q báu, tạo điều kiện thuận lợi về mọi mặt để em hồn thành khóa học và luận văn Trong q trình học tập và thực hiện luận văn, chắc khơng tránh khỏi những thiếu sót, rất mong những ý kiến đóng góp của các thầy và các đồng nghiệp để em hồn thiện luận văn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2012 HỌC VIÊN Nguyễn Minh Hải MỤC LỤC MỞ ĐẦU ………………………………………………………… Chương 1: TỔNG QUAN CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG DAO ĐỘNG DÂNG, RÚT MỰC NƯỚC BIỂN…………………………………………… 1.1 Khái niệm dao động dâng, rút của mực nước biển…………………… 1.2. Tình hình nghiên cứu mực nước biển trong và ngồi nước…………… Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3 2.1. Phương pháp thống kê………………………………………………… 2.2. Phương pháp mơ hình………………………………………………… 17 Chương 3: KẾT QUẢ TÍNH TỐN………………………………………… 22 3.1. Tính tốn ảnh hưởng của điều kiện của trường gió đến chế độ dâng, rút mực nước phi tuần hồn tại bờ tây vịnh Bắc Bộ bằng mơ hình Mike21 FM 3.2. Tính tốn ảnh hưởng của điều kiện khí tượng đến độ dâng, rút mực nước phi điều hòa bằng phương pháp thống kê 3.3. Tính tốn ảnh hưởng của điều kiện của trường bão đến chế độ dâng rút nước phi tuần hồn tại bờ tây Vịnh bắc bộ bằng mơ hình Mike21 FM 22 57 65 KẾT LUẬN ………………………………………… 76 PHỤ LỤC ……………………………………………………………………… 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………… 82 DANH MỤC CÁC BẢNG STT Nội dung Trang Bảng 2.1 Mực nước phi tuần hồn tại Hòn Dáu 11 Bảng 2.2 Biểu tính tương quan giữa hai biến 15 Bảng 3.1 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn tại một số điểm chiết xuất từ mơ hình theo hướng Đơng 24 Bảng 3.2 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn tại một số điểm chiết xuất từ mơ hình theo hướng Đơng Bắc 32 Bảng 3.3 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn tại một số điểm chiết xuất từ mơ hình theo hướng Đơng Nam 35 Bảng 3.4 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn tại một số điểm chiết xuất từ mơ hình theo hướng Tây 41 Bảng 3.5 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn tại một số điểm chiết xuất từ mơ hình theo hướng Tây Bắc 47 Bảng 3.6 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn tại một số điểm chiết xuất từ mơ hình theo hướng Tây Nam 52 Bảng 3.7 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn tại Hòn Dáu 57 Bảng 3.8 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn tại Hòn Ngư 61 Bảng 3.9 Các cơn bão đổ bộ vào khu vực từ Quảng Ninh đến Thanh Hóa 65 Phụ lục 71 Các phương trình và hệ số tương quan DANH MỤC CÁC HÌNH STT Nội dung Trang Hình 2.1 Lưới tính của mơ hình MIKE 21 FM 20 Hình 3.1 So sánh mực nước thực đo và tính tốn tại trạm Hòn Dáu (từ ngày 05 tháng 1 năm 2005 đến ngày 29 tháng 1 năm 2005) So sánh mực nước thực đo và tính tốn tại trạm Hòn Ngư (từ ngày 05 tháng 1 năm 2005 đến ngày 29 tháng 1 năm 2005) Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng tại trạm Mũi Ngọc Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng tại trạm Cửa Ơng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng tại trạm Hòn Dáu Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng tại trạm Ba Lạt Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng tại trạm Lạch Trường Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng tại trạm Diễn Châu Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng tại trạm Vũng Áng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng tại trạm Cửa Tùng 22 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 22 25 25 26 27 27 28 28 29 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 Hình 3.17 Hình 3.18 Hình 3.19 Hình 3.20 Hình 3.21 Hình 3.22 Hình 3.23 Hình 3.24 Hình 3.25 Hình 3.26 Hình 3.27 Hình 3.28 Hình 3.29 Hình 3.30 Hình 3.31 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Bắc tại trạm Cửa Ơng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Bắc tại trạm Ba Lạt Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Bắc tại trạm Lạch Trường Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Bắc tại trạm Diễn Châu Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Bắc tại trạm Vũng Áng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Bắc tại trạm Cửa Tùng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Nam tại trạm Mũi Ngọc Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Nam tại trạm Cửa Ơng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Nam tại trạm Hòn Dáu Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Nam tại trạm Ba Lạt Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Nam tại trạm Lạch Trường Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Nam tại trạm Diễn Châu Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Nam tại trạm Vũng Áng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Đơng Nam tại trạm Cửa Tùng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây tại trạm Mũi Ngọc Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây tại trạm Cửa Ơng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây tại trạm Hòn Dáu Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây tại trạm Ba Lạt Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây tại trạm Lạch Trường Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây tại trạm Diễn Châu Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước 31 31 32 32 33 33 36 36 37 37 38 38 39 39 42 42 43 43 44 44 45 Hình 3.32 Hình 3.33 Hình 3.34 Hình 3.35 Hình 3.36 Hình 3.37 Hình 3.38 Hình 3.39 Hình 3.40 Hình 3.41 Hình 3.42 Hình 3.43 Hình 3.44 Hình 3.45 Hình 3.46 Hình 3.47 Hình 3.48 Hình 3.49 Hình 3.50 Hình 3.51 phi tuần hồn theo hướng Tây tại trạm Vũng Áng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây tại trạm Cửa Tùng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Bắc tại trạm Mũi Ngọc Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Bắc tại trạm Cửa Ơng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Bắc tại trạm Hòn Dáu Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Bắc tại trạm Ba Lạt Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Bắc tại trạm Lạch Trường Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Bắc tại trạm Diễn Châu Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Bắc tại trạm Vũng Áng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Bắc tại trạm Cửa Tùng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Nam tại trạm Cửa Ơng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Nam tại trạm Hòn Dáu Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Nam tại trạm Ba Lạt Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Nam tại trạm Lạch Trường Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Nam tại trạm Diễn Châu Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Nam tại trạm Vũng Áng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hồn theo hướng Tây Nam tại trạm Cửa Tùng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Đơng và độ dâng, rút mực nước phi tuần hồn tại Hòn Dáu Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Đơng Bắc và độ dâng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Đơng Nam và độ dâng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Tây Bắc và độ dâng 45 48 48 49 49 50 50 51 51 53 53 54 54 55 55 56 58 58 58 59 59 Hình 3.61 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Tây Nam và độ dâng Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa áp suất khơng khí và độ dâng, rút mực nước phi tuần hồn tại Hòn Dáu Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Đơng và độ dâng, rút mực nước phi tuần hồn tại Hòn Ngư Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Đơng Bắc và độ dâng, rút mực nước phi tuần hồn tại Hòn Ngư Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Đơng Nam và độ dâng, rút mực nước phi tuần hồn tại Hòn Ngư Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Tây và độ dâng, rút mực nước phi tuần hồn tại Hòn Ngư Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Tây Bắc và độ dâng, rút mực nước phi tuần hồn tại Hòn Ngư Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Tây Nam và độ dâng, rút mực nước phi tuần hồn tại Hòn Ngư Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa áp suất khơng khí và độ dâng, rút mực nước phi tuần hồn tại Hòn Ngư Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Rose đổ bộ Hình 3.62 Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Ruth đổ bộ 67 Hình 3.63 Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Pat đổ bộ 68 Hình 3.64 Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Eli đổ bộ 69 Hình 3.65 Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Frankie đổ 70 Hình 3.66 Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Koni đổ bộ 71 Hình 3.67 Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Damrey đổ 72 Hình 3.68 Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Washi đổ bộ 73 Hình 3.69 Dao động mực nước phi tuần hồn thời điểm bão Francisco đổ bộ 74 Hình 3.70 Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Mujgae đổ 75 Hình 3.52 Hình 3.53 Hình 3.54 Hình 3.55 Hình 3.56 Hình 3.57 Hình 3.58 Hình 3.59 Hình 3.60 60 61 61 62 62 62 63 64 66 Hình 3.64: Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Eli đổ bộ Bão Eli có cường độ mạnh hơn bão Pat (cấp 9; tốc độ gió từ 75 – 88 km/h), bão đổ bộ vào khu vực Hải Phòng, Thái Bình. Bão gây nước dâng trên tồn bộ bờ Tây vịnh Bắc Bộ. Nơi dâng cao nhất là khu vực ven bờ tỉnh Quảng Ninh với độ cao lớn nhất là 0,4 m, nước dâng ở đây phổ biến từ 0,24 0,32 m. Khu vực bên trái hướng đi của bão quan sát thấy độ cao nước dâng từ 0,08 – 0,16 m. * Frankie (18h, 23/7/1996); Cấp 11 (103 117 km/h) 76 Hình 3.65: Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Frankie đổ bộ Bão Frankie đổ bộ vào khu vực thuộc tỉnh Thái Bình, có cường độ cấp 11, tốc độ gió từ 103 – 117 m/s. Bão gây nước dâng rõ rệt tại khu vực lân cận điểm đổ bộ, có nơi nước dâng tới trên 0,4 m, chủ yếu nước dâng từ 0,24 – 0,32 m. Khu vực tỉnh phía Đơng Bắc, nước dâng khơng đáng kể, có nơi còn xảy ra hiện tượng rút đến 0,48 m nước. Khu vực ven biển Thanh Hóa nước dâng khoảng 0,08 m, khu vực ven biển Nghệ An có hiện tượng nước rút khơng đáng kể. Tại thời điểm bão đổ bộ, quan trắc tại Hòn Dáu cho thấy một đợt nước dâng kéo dài hơn 1 ngày, có thời điểm lên đến hơn 1 m, cho thấy ảnh hưởng của bão sau khi đổ bộ là rất lớn * Koni (21/7/2003): 77 Hình 3.66: Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Koni đổ bộ Bão Koni cấp 09 (75 88 km/h) đổ bộ vào khu vực thuộc tỉnh Nam Định, bão gây nước dâng đáng kể ở khu vực bên phải theo hướng đi của bão, độ cao nước dâng phổ biến từ 0,15 – 0,20 m có nơi dâng đến 0,25 m. Khu vực bên trái theo hướng đi của bão cũng quan sát được nước dâng từ 0,15 – 0,20 m. Độ cao nước dâng giảm từ bắc xuống nam, khu vực ven biển Thanh Hóa nước dâng từ 0,10 – 0,15 m; khu vực ven biển Nghệ An nước dâng khoảng 0,05 m * Damrey (2h, 26/9/2005); Cấp 12 (118133 km/h) 78 Hình 3.67: Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Damrey đổ bộ Bão Damrey là một cơn bão rất mạnh (cấp 12, tốc độ gió:118133 km/h) đổ vào khu vực các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An gây nước dâng mạnh. Quan sát thấy nước dâng tại hầu hết khu vực bờ tây vịnh Bắc bộ phổ biến từ 0,64 – 0,70 m. Khu vực ven biển các tỉnh Hải Phòng Quảng Ninh có độ cao nước dâng nhỏ hơn 0,24 – 0,56 m. Khu vực lân cận bão đổ bộ nước dâng lớn nhất, tới trên 0, 72 m. Số liệu thực đo tại Hòn Dáu cho thấy, vào thời gian bão hoạt động, xuất hiện một đợt nước dâng kéo dài từ 0h 25/9 đến 8h 26/9/2005 với độ dâng của mực nước phi tuần hồn từ 0,02 đến 0,36 m. * Washi (13h, 30/7/2005); Cấp 10 (89 102 km/h) 79 Hình 3.68: Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Washi đổ bộ Xảy ra cùng năm với bão Damrey, nhưng có cường độ thấp hơn (cấp 10, tốc độ gió từ 89 – 102 km/h), bão đổ bộ vào khu vực thuộc Hải Phòng. Bão gây nước dâng cho khu vực ven biển Thanh Hóa đến Quảng Ninh. Nơi quan sát thấy độ cao nước dâng lớn nhất là khu vực ven biển Quảng Ninh lên tới trên 0,36 m Khu vực từ Thanh Hóa tới điểm đổ bộ nước dâng khoảng 0,18 – 0,24 m. Khu vực ven biển thuộc tỉnh Nghệ An độ cao nước dâng khơng đáng kể 80 * Francisco (18h, 25/9/2007); Cấp 09 (75 88 km/h) Hình 3.69: Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Francisco đổ bộ Bão Francisco xảy ra năm 2007, có cường độ cấp 9 (tốc độ gió từ 75 – 88 m/s) đổ bộ vào khu vực Hải Phòng Quảng Ninh. Khu vực bên phải hướng đi của bão quan sát hiện tượng nước dâng từ 0,35 – 0,60 m. Một số khu vực thuộc Hải Phòng, Quảng Ninh có nước dâng cao nhất lên tới 0,65 m. Khu vực từ Hải Phòng tới Nam Định độ cao nước dâng giảm dần từ 0,35 m xuống 0,15 m. Khu vực Thanh Hóa đến Nghệ An có nước dâng nhưng độ cao khơng đáng kể. 81 * Mujgae (6h, 12/9/2009); Cấp 08 (62 74 km/h) Hình 3.70: Dao động mực nước phi tuần hồn tại thời điểm bão Mujgae đổ bộ Bão Mujgae đổ bộ vào ku vực thuộc tỉnh Nam Định, bão mạnh cấp 8, tốc độ gió từ 62 – 74 km/h. Bão gây nước dâng hầu như tồn bộ bờ tây vịnh Bắc bộ, trong đó khu vực ven biển Quảng Ninh nước dâng lớn hơn các vùng khác phổ biến từ 0,32 – 0,40 m. Khu vực từ Hải Phòng đến Nam Định nước dâng vào khoảng 0,16 – 0,24 m. Khu vực từ Nam Định đến Thanh Hóa độ cao nước dâng từ 0,12 – 0,20m 82 KẾT LUẬN Qua q trình nghiên cứu, tính tốn học viên đã hồn thành một số nhiệm vụ và rút ra một số kết luận sau: 1. Số liệu thực đo Đã thu thập và chỉnh lý số liệu mực nước thực đo tại Hòn Dáu và Hòn Ngư từ năm 1960 đến năm 2008 Đã thu thập và chỉnh lý số liệu thực đo trường gió (hướng, tốc độ) tại Hòn Dáu và Hòn Ngư từ năm 1960 đến năm 2008 Đã thu thập và chỉnh lý số liệu thực đo về các cơn bão đổ bộ vào bờ Tây vịnh Bắc Bộ Đã tách được dao động phi tuần hồn tại Hòn Dáu và Hòn Ngư 2. Tính tốn ảnh hưởng của điều kiện của trường gió và áp suất khơng khí đến dao động dâng rút mực nước phi tuần hồn tại bờ tây vịnh Bắc Bộ bằng phương pháp thống kê số liệu thực đo tại Hòn Dáu và Hòn Ngư Đã xác định được tương quan giữa hướng gió và tốc độ gió với dao động dâng rút mực nước tại khu vực nghiên cứu. Đã xét đến tương quan giữa áp suất khơng khí và dao động dâng rút mực nước, kết quả cho thấy sự ảnh hưởng khơng đáng kể của trường khí áp lên độ dâng, rút mực nước phi điều hòa 83 3. Tính tốn ảnh hưởng của điều kiện của trường gió đến dao động dâng rút mực nước phi tuần hồn tại bờ tây vịnh Bắc Bộ bằng mơ hình Mike21 FM Đã xác định được tương quan giữa hướng gió và tốc độ gió với dao động dâng rút mực nước tại khu vực nghiên cứu. (xem phụ lục) Theo các bảng từ 3.1 đến 3.6 có thể rút ra một số kết luận về từng trạm như sau: + Mũi Ngọc: Các hướng E, SE, quan sát thấy hiện tượng nước dâng khá rõ; các mốc tốc độ gió 5 m/s; 10 m/s; 15 m/s; 20 m/s; 25 m/s cũng phản ánh được hiện tượng này. Đối với các hướng W, NW, SW xu thế rút của mực nước phi tuần hồn chiếm ưu thế, các mốc tốc độ gió 5 m/s; 10 m/s; 15 m/s; 20 m/s; 25 m/s cũng phản ánh được xu thế này + Trạm Cửa Ơng là một trong những trạm thể hiện rõ nhất dao động dâng, rút của mực nước phi tuần hồn. Độ dâng, rút của trạm khá lớn: hướng Đơng với tốc độ gió 5 m/s; 10 m/s; 15 m/s; 20 m/s; 25 m/s, mực nước dâng tương ứng là 0,04 m; 0,26 m; 0,48 m; 0,75 m, 1,04 m. Hướng Tây với tốc độ gió 5 m/s; 10 m/s; 15 m/s; 20 m/s; 25 m/s, mực nước rút tương ứng là 0,09 m; 0,41m; 0,58 m; 0,81 m; 1,21 m … + Tương quan giữa trường gió và mực nước phi tuần hồn tại trạm Hòn Dáu thể hiện tốt nhất ở các hướng E, SE, W, NW. Hướng Đơng với tốc độ gió 5 m/s; 10 m/s; 15 m/s; 20 m/s; 25 m/s, mực nước dâng tương ứng là 0,03 m; 0,22 m; 0,41 m; 0,63 m, 0,89 m. Hướng Tây với tốc độ gió 5 m/s; 10 m/s; 15 m/s; 20 m/s; 25 m/s, mực nước rút tương ứng là 0,11 m; 0,27m; 0,42 m; 0,61 m; 0,84 m… Độ lớn nước dâng, rút khá cao + Trạm Ba Lạt tương quan tốt với tất cả các hướng gió, với hệ số tương quan rất cao (R2tb= 0,97). Hướng Đơng với tốc độ gió 5 m/s; 10 m/s; 15 m/s; 20 84 m/s; 25 m/s, mực nước dâng tương ứng là 0,02 m; 0,19 m; 0,36 m; 0,57 m, 0,80 m Hướng Tây với tốc độ gió 5 m/s; 10 m/s; 15 m/s; 20 m/s; 25 m/s, mực nước rút tương ứng là 0,11 m; 0,22m; 0,35 m; 0,55 m; 0,84 m. Độ lớn dâng, rút khá cao nhưng thấp hơn Cửa Ơng và Hòn Dáu. + Tương tự Ba Lạt, Lạch Trường chúng ta có thể quan sát được dao động dâng, rút mực nước phi tuần hồn một cách rõ rệt theo các hướng gió nghiên cứu với độ lớn khá cao. Hướng Đơng với tốc độ gió 5 m/s; 10 m/s; 15 m/s; 20 m/s; 25 m/s, mực nước dâng tương ứng là 0,03 m; 0,22 m; 0,42 m; 0,66 m; 0,94 m. Hướng Tây với tốc độ gió 5 m/s; 10 m/s; 15 m/s; 20 m/s; 25 m/s, mực nước rút tương ứng là 0,13 m; 0,27m; 0,39 m; 0,56 m; 0,96 m. + Các trạm Diễn Châu, Vũng Áng, Cửa Tùng cũng thể hiện được ảnh hưởng của trường gió lên dao động dâng, rút phi tuần hồn của mực nước. Căn cứ vào phần phụ lục, có thể thấy hầu hết các trạm đều có hệ số tương quan rất tốt, thể hiện rõ xu thế dâng, rút mực nước dưới ảnh hưởng của trường gió. Các hướng E, NE, SE thường gây dâng các điểm nghiên cứu; các hướng W, NW, SW thường gây rút. Những trạm có tương quan tốt nhất là Cửa Tùng, Vũng Áng, Diễn Châu… chứng tỏ càng về phía nam vịnh Bắc Bộ mực nước phi tuần hồn càng phụ thuộc nhiều vào trường gió Học viên đã xác định được mối tương quan giữa trường gió đến dao động dâng rút nước tại bờ tây vịnh Bắc Bộ, do số liệu thực đo về trường gió thường lưu trữ theo hướng và tốc độ gió nên việc phân chia hướng gió để xác định mối tương quan là hồn tồn thích hợp. 4. Tính tốn ảnh hưởng của điều kiện của trường bão đến dao động dâng, rút mực nước phi tuần hồn tại bờ tây vịnh Bắc Bộ bằng mơ hình Mike21 FM 85 Đã hồn thành việc tính tốn mực nước phi tuần hồn trong điều kiện có bão lớn. Với các cơn bão lớn như Rose (cấp 13), Damrey (cấp 12), Frankie (cấp 11) đều gây nước dâng lớn ở khu vực nghiên cứu. Khi bão Rose đổ bộ, khu vực lân cận Hòn Dáu có sự dâng mực nước rõ rệt (trên 100 cm). Bão Frankie gây dâng mực nước lên đến 40 cm tại khu vực Nam Định, Ninh Bình. Bão Damrey gây nước dâng khá rõ rệt ở hầu như tồn bộ bờ Tây của vịnh (có nơi lên đến 72 cm). Ngược lại, với những cơn bão cấp yếu hơn như Pat chỉ gây dâng ở một diện tích nhỏ phía Tây bắc của vịnh, hầu như chỉ dâng 18 – 24 cm, có nơi còn gây nước rút. Mujgae thì gây nước dâng vào khoảng 2 đến 28 cm… Koni cũng chỉ gây nước dâng cao nhất là 25 cm Khu vực bên phải theo hướng đi của bão thường có độ cao nước dâng lớn hơn so với khu vực bên trái. Điều này được rút ra khi quan sát hầu như tất cả các cơn bão có cường độ khơng q mạnh được tính tốn trong Luận văn, trong đó rõ ràng nhất là bão Rose, Pat, Eli… Đối với những cơn bão mạnh như Rose (cấp 13), Frankie (cấp 12) khơng tn theo quy luật trên, có thể do cường độ q mạnh của các cơn bão này đã gây nước dâng lớn trên tồn bộ vùng nghiên cứu, khiến cho việc quan sát quy luật trở nên khó khăn hơn. Học viên đã lấy số liệu quan trắc mực nước thực đo tại trạm Hòn Dáu để so sánh với các kết quả tính của mơ hình. Nhìn chung, khi có bão hoạt động, đều xuất hiện những đợt nước dâng rất rõ rệt, kéo dài vài giờ cho đến hơn 1 ngày. Có một số cơn bão chủ yếu gây nước dâng vào khoảng thời gian sau khi đổ bộ (cơn bão Pat) 86 PHỤ LỤC Các phương trình và hệ số tương quan Stt Trạm Mũi Ngọc Cửa Ơng Phương trình tương quan Hệ số tương quan Hướng h = 0.029v – 0.0874 0.99 E h = 0.0508v 0.2044 0.97 SE h = 0.0302v + 0.0394 0.97 W h = 0.0594v + 0.1828 0.98 NW h = 0.0056v 0.0442 0.79 SW h = 0.0449v 0.1531 0.98 E h = 0.0105v + 0.0017 0.94 NE h = 0.0558v 0.2283 0.97 SE h = 0.0502v + 0.1291 0.99 W h = 0.0674v + 0.2245 0.97 NW h = 0.0112v 0.0484 0.85 SW 87 Hòn Dáu Ba Lạt Lạch Trường Diễn Châu Vũng Áng Cửa Tùng h = 0.0383v 0.1334 0.98 E h = 0.0508v 0.2098 0.96 SE h = 0.0347v + 0.0744 0.99 W h = 0.053v + 0.182 0.97 NW h = 0.0341v 0.1172 0.98 E h = 0.0121v 0.0171 0.99 NE h = 0.0381v 0.1559 0.96 SE h = 0.0312v + 0.0684 0.98 W h = 0.0371v + 0.1091 0.95 NW h = 0.0104v 0.0265 0.96 SW h = 0.0407v 0.1489 0.97 E h = 0.0114v 0.0152 0.97 NE h = 0.0469v 0.1969 0.96 SE h = 0.0328v + 0.0541 0.97 W h = 0.0486v + 0.1522 0.95 NW h = 0.0046v 0.0646 h = 0.0467v 0.1793 0.72 0.97 SW E h = 0.0326v 0.1096 0.98 NE h = 0.0354v 0.1532 0.96 SE h = 0.0385v + 0.1 0.95 W h = 0.0301v + 0.0487 0.96 NW h = 0.0235v + 0.0312 0.96 SW h = 0.0332v 0.123 0.98 E h = 0.0282v 0.0944 0.99 NE h = 0.0196v 0.0838 0.97 SE h = 0.0258v + 0.0677 0.92 W h = 0.0156v + 0.0073 0.96 NW h = 0.0219v + 0.0467 0.94 SW h = 0.0202v 0.0719 0.98 E h = 0.0214v 0.0728 0.99 NE h = 0.0086v 0.0357 0.98 SE h = 0.0137v + 0.0135 0.98 W h = 0.0075v 0.0136 0.97 NW h = 0.0153v + 0.0234 0.98 SW 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Phạm Văn Huấn (năm 1991), “Lý thuyết thủy triều”, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội 2. Phạm Văn Huấn (2003), “Tính tốn trong Hải dương học”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội. 3. Phạm Văn H́n (1993), “Dao đợng tự do va ̀dao đợng mùa của mực nươc Biể ́ n Đơng”. Ḷn án PTS, Ha ̀Nợi 4. Phạm Văn H́n (2002), “Dự báo thủy văn biển”, Nhà NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. 5. Hồng Trung Thành (2011), “Nghiên cứu đặc điểm biến thiên mực nước biển ven bờ Việt Nam”, luận án tiến sỹ, Hà Nội 89 Lê Đức Tố (1999), “Hải dương học Biển Đơng”, Giáo trình giảng dạy tại khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội 90 ... Luận văn Nghiên cứu ảnh hưởng của trường gió và áp st khơng khí tới q trình dao động dâng, rút mực nước phi tuần hồn tại khu vực bờ Tây vịnh Bắc Bộ tập trung xác định ảnh hưởng của các yếu tố gió, khí áp lên dao động của mực nước phi tuần hồn tại bờ Tây vịnh Bắc Bộ. Các kết quả của Luận văn. ..ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Minh Hải NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TRƯỜNG GIĨ VÀ ÁP SUẤT KHƠNG KHÍ TỚI Q TRÌNH DAO ĐỘNG DÂNG, RÚT MỰC NƯỚC PHI TUẦN HỒN TẠI KHU VỰC BỜ TÂY VỊNH BẮC BỘ... dưới tác động của trường gió ổn định và biến động của gió và áp suất khí quyển trong bão, dòng nước sơng dao động mực nước biển là tổ hợp dao động của thủy triều và các dao động dâng, rút mực nước do các nhiễu động khí quyển và