Đặc điểm điều kiện khí tượng, thuỷ văn và động lực vùng ven bờ tỉnh ninh thuận, bình thuận

Mục đích nghiên cứu là tìm ra các quy luật phân bố và sự biến động của các yếu tố như: nhiệt độ và độ muối nước biển, và trường dòng chảy, từ đó áp dụng vào công tác nhgiên cứu và dự báo

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn, ngoài sự nỗ lực của bản thân, em luôn nhận được sự động viên và giúp đỡ của quý thầy cô và các bạn Đặc biệt là sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn TS Nguyễn Bá Xuân

Em xin chân thành cảm ơn:

Quý thầy cô trong khoa Khai Thác Hàng Hải, Quý thầy cô viện Hải Dương Học Nha Trang

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Nguyễn Bá Xuân đã hướng

dẫn em thực hiện luận văn theo đúng thời gian quy định

Nha trang ngày 25 tháng 10 năm 2005 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Hải

MỞ ĐẦU

Đặc điểm khí tượng, thuỷ văn và động lực đã được nghiên cứu ở hầu hết các công trình nghiên cứu về biển.Vì vậy, đây là một vấn đề nghiên cứu cần được chú

trọng và không thể thiếu được trong lĩnh vực khoa học biển Nghiên cứu về khí tượng, thuỷ văn và động lực biển là một nhiệm vụ của công tác điều tra nghiên cứu, nghiên cứu tổng hợp các điều kiện tự nhiên của biển Mục đích nghiên cứu là tìm ra các quy luật phân bố và sự biến động của các yếu tố như: nhiệt độ và độ muối nước biển, và trường dòng chảy, từ đó áp dụng vào công tác nhgiên cứu và dự báo phục

vụ sản xuất và các yêu cầu kinh tế khác

Đặc biệt là những vùng ven bờ tỉnh Ninh Thuận – Bình Thuận giàu tiềm năng về các nguồn lợi hải sản, nhưng chưa được nghiên cứu kỹ

Xuất phát từ yêu cầu về khoa học và tầm quan trọng của nó đối với công tác nghiên cứu biển, được sự phân công của khoa Khai Thác Hàng Hải trường Đại Học Thuỷ Sản, em thực hiện đề tài

“Đặc điểm điều kiện khí tượng, thuỷ văn và động lực vùng ven bờ tỉnh Ninh Thuận – Bình Thuận “

Nội dung thực hiện:

I Tổng quan tình hình nghiên cứu thuỷ văn và động lực vùng nghiên cứu

II Nghiên cứu xu thế phân bố của trường nhiệt độ và độ muối nước biển trong mùa mưa và mùa khô (tháng 10 và tháng 4 )

III Nghiên cứu cấu trúc thẳng đứng của nhiệt độ và độ muối nước biển

IV Nghiên cứu trường véc tơ dòng chảy vùng nghiên cứu

V Ngiên cứu các đặc trưng thống kê của dòng chảy tổng hợp

VI Nghiên cứu đới front và sự phân vùng các khối nước trong vùng nghiên cứu

VII Nghiên cứu sự ảnh hưởng của hiện tượng nước trồi trong vùng nghiên cứu VIII Bình luận và đánh giá kết quả nghiên cứu

Như vậy, các kết quả của luận văn chủ yếu tập trung phân tích, đánh giá các điều kiện khí tượng, thuỷ văn và động lực vùng biển Ninh Thuận – Bình Thuận

Vì thời gian thực tập và kiến thức còn hạn chế Hơn nữa bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học Nên kết quả nêu trong luận văn sẽ không tránh khỏi những thiếu xót nhất định

Em rất mong nhận được sự chỉ dẫn, góp ý của quý thầy cô cùng các bạn để luận văn được hoàn chỉnh hơn

Nha Trang ngày 25 tháng 10 năm 2005 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Hải

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU KHI TƯỢNG, THUỶ VĂN VÀ ĐỘNG LỰC VÙNG VEN BỜ TỈNH NINH THUẬN – BÌNH THUẬN

Ninh Thuận – Bình Thuận là hai tỉnh Duyên Hải vùng cực Nam Trung Bộ Vùng nghiên cứu là vùng ven bơ tỉnh Ninh Thuận – Bình Thuận đươc giơi hạn trong vùng 10030’– 11030’N và từ bờ ra tới 1080 - 109030’E

Vùng ven bờ biển là khoảng không gian chuyển tiếp giữa lục địa với biển Vùng ven bờ biển có bản chất khác hẳn với các vùng biển và lục địa lân cận Vùng ven bờ biển là một hệ cân bằng động – hệ bờ biển Tại đây luôn xảy ra các quá trình tương tác Biển – Lục địa

I.1 Đặc điểm khí hậu

Cũng như những vùng lãnh thổ khác của khu vực Nam Trung Bộ, khí hậu ở Ninh Thuận – Bình Thuận nói chung và ở vùng ven biển nói riêng mang tính chất nhiệt đới gío mùa cận xích đạo, có hai mùa khá rõ nét -mùa gió Tây Nam từ cuối tháng V đến hết tháng X hàng năm, gió thịnh hành và mạnh vào các tháng VI, VII, VIII hàng năm và mùa khô gió mùa Đông Bắc từ tháng XI đến tháng IV năm sau, gió thịnh hành ổn định và mạnh vào các tháng XII, I, II Ngoài ra vào các tháng III đến IV vàtháng X đến tháng XI thường là thời kỳ chuyển tiếp các mùa gió, tốc độ, hướng và chu kỳ không ổn định (theo kết quả của Nguyễn Kim Vinh năm 1997) chu

kỳ biến đổi dài của gió khoảng 8 năm Trong mùa gió Tây Nam, tốc độ gió trung bình 7- 9 m/s, cưc đại 16 m/s Vào mùa gió mùa Đông Bắc, tốc độ gió trung bình 11 – 13 m/s, cực đại 22 m/s

Bão và áp thấp nhiệt đới ở vùng ven biển Ninh Thuận – Bình Thuận thường xuất hiện vào các tháng X đến tháng XII hàng năm, tần số xuất hiện bão là 0.02 đến 0.06 cơn bão, tốc độ gió trung bình trong bão 25-30 m/s, có khi đạt 50m/s

Chế độ gió mùa và sự xuất hiện thường xuyên các cơn bão hay áp thấp nhiệt đới ở phía Tây biển Đông có ảnh hưởng quan trọng đến sự phân bố lại cấu trúc thuỷ văn và động lực vùng ven biển Ninh Thuận – Bình Thuận ( ví dụ cấu trúc nhiệt muốivà sự dịch chuyển tâm nước trồi mạnh Trung Bộ… )

Tổng lượng bức xạ dao động khoảng 18 – 22 kcal/cm2.năm Lượng bức xạ

có hiệu ứng quang hợp dồi dào quanh năm, trung bình 25 – 30 cm.giờ, gấp 20 lần so với ngưỡng bức xạ tối thiểu cho quá trình quang hợp của thực vật trong tự nhiên

Độ dài ban ngày kéo dài 11 –13 giờ

Hàng năm có khoảng 4000 – 5000 giờ nắng Trong tháng XII đến tháng I,

độ dài ngày ngắn nhất là 11giờ 30 phút Tháng IV đến tháng VII, độ dài ngày ngắn nhất là 12 giờ 30 phút

Nhiệt độ không khí trung bình có giá trị 260C – 290C Trung bình cao nhất là

280C đến 290C , nhiệt độ cao thường đo được vào tháng IV đến tháng VII và trung bình thấp nhất 250C – 260C vào tháng XII đến tháng I

Nếu lấy đảo Phú Quý đặc trưng cho vùng nghiên cứu thì tổng lượng mưa trong năm trung bình là 980 – 1200mm Mùa mưa kéo dài từ tháng V đến tháng XI, trong đó các tháng có lượng mưa nhiều nhất là tháng IX,X,XI, trong các tháng này lượng mưa có thể đạt 200 –300mm /tháng Tháng VII lượng mưa rất không ổn định qua các năm và được xem là tháng chuyển tiếp giữa hai đỉnh mưa cao vào tháng V

và tháng X

I.2 Đặc điểm thuỷ văn và động lực

I.2.1 Nhiệt độ và độ mặn nước biển

Hệ thống gió mùa có vai trò quan trọng trong quá trình hoàn lưu bề mặt biển

và ảnh hưởng lên sự phân bố nhiệt độ và độ muối nước biển

Nhiệt độ nước tầng mặt trung bình nhiều năm vào mùa đông (tháng XII đến tháng II ) dao động trong khoảng từ 24.50C ở phía Bắc đến 25.50C ở phía Nam, mùa xuân (tháng III đến tháng V) từ 25.50C đến 26.50C, mùa hè ( tháng VI đến tháng VIII ) ở phía Bắc 24.80C ở phía Nam 26.70C tương ứng mùa thu ngần như đồng nhất là 28.50C

Độ mặn nứơc tầng mặt trung bình nhiều năm vào mùa đông trong khoảng từ 33.3‰ – 33.4‰, mùa xuân 33.1‰ –33.3‰, mùa hè 33.7‰ – 34.2‰, mùa thu từ 31.5‰ – 33.5‰ Nhin chung vào mùa hè cấu trúc nhiệt muối và động lưc vùng biển

phức tạp hơn trong mùa đông, vì trong mùa đông chúng chịu sự tác động mạnh của hai quá trình là nước trồi vùng ven bờ và lưu lượng sông lớn đổ vào

I.2.2 Phân loại các khối nước

Các khối nứơc dọc ven bờ miền Trung có biến tính mạnh (nhiệt độ thấp 25.50C đến 270C do ảnh hưởng của dòng chảy lạnh từ phía Bắc xuống và do ảnh hưởng của hiện tượng nước trồi

Các khối nước ngoài khơi phân bố từ Bắc xuống Nam và thay đổi dần các thuộc tính, nhiệt độ tương đối cao 28,8 0C, vùng này có nhiều điều kiện thuận lợi cho sự tập trung của đàn cá

Khối nước sâu có thuộc tính khá đồng nhất, nhiệt độ khá cao 28.90C là vùng dìa ngoài của hoàn lưu Tây Biển Đông và nằm trong đới phân kỳ, có tiềm năng thu hút và tích tụ đàn cá

I.2.3 Chế độ sóng

Hướng và cường độ sóng biển phụ thuộc vào gió mùa Mùa gió mùa Đông Bắc (tháng X đến tháng III ), hướng sóng khu vực này phù hợp với chế độ gió tín phong nên sóng thịnh hành là hướng Đông Bắc, có khi hướng Đông, độ cao sóng trung bình 0.8 đến 0.9m, độ cao sóng lớn nhất 2.5 đến 3m Mùa gió Tây Nam: Hướng thịnh hành Tây đến Tây Nam, độ cao sóng trung bình 0.9 đến 1m, độ cao sóng lớn nhất 2.5 đến 3.5m Nhìn chung sóng trong mùa gió Đông Bắc có cường độ

và độ cao lơn hơn trong mùa gió Tây Nam Vùng biển phía Đông, Đông Nam đảo Phú Quý có cường độ sóng lớn hơn cả so với các vùng khác

I.2.4 Chế độ thuỷ triều vùng biển Ninh Thuận – Bình Thuận

Vùng biển nghiên cứu có hai chế độ thuỷ triều là Nhật triều không đều và Bán nhật triều không đều Từ mũi Kê Gà về phía Bắc là chế độ nhật triều không đều, về phía Nam là chế độ bán nhật triều không đều

I.2.5 Dòng chảy vùng biển tỉnh Ninh Thuận – Bình Thuận

Hệ thống dòng chảy ở vùng này là khá phưc tạp Hướng dòng chảy thay đổi theo chế độ thuỷ học, địa hình và gió mùa Tồn tại hai dòng chảy chính đó là: Dòng chảy lạnh từ phía Bắc xuống và dòng chảy ấm từ phía Nam lên

Đặc biệt trong vùng này có sự tồn tại của nước trồi gây nên những đột biến

về nhiệt độ và độ muối khá dõ nét

Nước trồi là một hiện tự nhiên đặc sắc của biển, nó phản ánh quá trình chuyển động thẳng đứng của nhiệt độ nước biển, trong quá trình đó nước tầng sâu chuyển động lên tầng mặt biển tạo nên vùng sinh thái thuận lợi cho việc tập trung

và phát triển nguồn lợi sinh vật biển Nước trồi có thể xuất hiện ở các vùng khơi đại dương do tác động của các quá trình phân kỳ nước tại tâm hoàn lưu xoáy thuận Nước trồi còn xuất hiện ở dải biển ven bờ do quá trình tác động của địa hình bờ -đáy biển và tác động của gió mùa Tây Nam

Đối với vùng nghiên cứu cũng tồn tại hai dạng nước trồi:

•- Một là nước trồi dải ven bờ biển và thềm lục địa do gió mùa Tây Nam gây ra

•- Hai là nước trồi do hiện tượng phân kỳ nước ở các tam xoáy thuận Tây biển Đông Loại nước trồi này tồn tại trong cả hai mùa, mùa đông và mùa hè Trong mùa hè, nước trồi thường có tâm áp sát bờ, còn trong mùa đông thi xa bờ Và nước trồi mạnh ven bờ tồn tại từ tháng 5 tới tháng 9 hàng năm và mạnh nhất vào tháng 7,8 Dải nước trồi ven bờ này có tâm trồi mạnh nhất, đạt Wmax = - 40.10 cm/s, khu vực từ vịnh Phan Rang đến vịnh Phan Rí Từ đây, dải nước trồi kéo dài về phía Nam vơi xu thế ngày càng yếu đi và ngày càng rộng ra, giới hạn ngoài theo đúng đường đẳng sâu 50m của thềm lục địa

I.2.6 Đặc điểm hoàn lưu :

Biến đổi mùa của cấu trúc nhiệt – muối của vùng biển được quyết định bởi nhiều yếu tố, như bức xạ mặt trời, hoàn lưu nước biển, nước cửa sông chảy ra biển, sóng, xáo trộn.v.v

Trong thời kỳ từ tháng XI đến tháng III năm sau gió mùa Đông Bắc ổn định tác động mạnh mẽ lên chế độ thuỷ văn của biển, đặc biệt là khu vực Bắc và Đông Bắc Biển Đông Chính vì vậy mà vùng biển ven bờ biển Ninh Thuận – Bình Thuận

có khối nước lạnh ( nhiệt độ trung bình 240C ) và độ muối cao 34‰ có nguồn gốc của của khối nước Tây Bắc Thái Bình Dương nhập vào Biển Đông qua eo biển Đài Loan và eo Biển Luzon, gọi là khối nước nhiệt đới Biển Đông tràn xuống dưới dạng

dòng nước ổn định, đồng thời khối nước này được tăng cường bởi dòng nước từ vịnh Bắc Bộ chảy xuống phía Nam, ở khu vực ven bờ biển Ninh Thuận xảy ra hiện tượng cường hoá của dòng nước bề mặt theo hướng Đông Bắc tràn về và dòng nước tại chỗ do gió nước gây ra Đó là bởi vì gió nước dâng đã tạo ra hoàn lưu vuông góc với bờ biển, dồn lớp nước mặt vào bờ, sau đó chìm xuống và trườn theo sườn dốc

bờ ngầm, rồi lại trồi lên

CHƯƠNG II TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU II.1 Tài liệu:

Vùng nghiên cứu là vùng ven bờ tỉnh Ninh Thuận – Bình Thuận Được giới hạn trong vùng 10030’– 11030’N và từ bờ ra tới 1080 - 109030’E

Vùng nghiên cứu có có độ sâu không lớn lắm khoảng 120m và địa hình đáy thoải

II.2 Các số liệu sử dụng:

Do điều kiện và thơi gian không cho phép, em không thể tham gia khảo sát trên biển, nhưng được sự cho phép của thầy giáo hướng dẫn, em đã sử dụng các nguồn số liệu của một số chuyến khảo sát vào các thời gian như như sau:

II.3 Phương pháp nghiên cứu:

Trên cơ sở các số liệu về nhiệt độ và độ muối, dòng chảy, em đã sử dụng phần mềm Mapinfor, Excel, Sufer Để thể hiện các kết quả phân bố theo không gian (mặt cắt và mặt rộng), cấu trúc thẳng đứng của nhiệt độ và độ muối

Sử dụng phương pháp tính toán thống kê để xác định xu thế của dòng tổng hợp

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

III.1 Nghiên cứu xu thế phân bố của trường nhiệt độ và độ muối nươc nước biển

Trong phân này em xác định sự phân bố mặt rộng của nhiệt độ và độ muối

trong 4 tháng:3,8,10,12, ở các tầng 0m, 10m, và 20m III.1.1.Phân bố mặt rộng của nhiệt độ:

Trong tháng 3 (hình 4,6,8) Đây là tháng chuyển tiếp từ gió mùa Đông Bắc

sang mùa gió Tây Nam (hay chuyển tiếp từ đông sang hè) nên trường gió mùa Đông Bắc yếu dần Phân bố mặt rộng của nhiệt độ phân bố theo quy luật tự nhiên là nhiệt

độ có xu thế giảm từ bờ ra khơi, gần bờ nhiệt độ cao hơn ngoài khơi Sở dĩ có điều này là do gần bờ chịu ảnh hưởng của sự nóng lên của lục địa, mặt khác do các nguồn nước sông đổ ra biển Các đường đẳng nhiệt phân bố dày đặc ở khu vưc ven

bờ và có xu thế song song với bờ Nhiệt độ ở phía Nam cao hơn ở phía Bắc do trong tháng này có một dòng nước ấm chảy theo ven bờ lên phía Bắc Còn về xu thế phân bố của nhiệt độ các tầng 0m, 10m và 20m tương đối giống nhau

Trong tháng 8 (hình 10,12,14) Đây là tháng trong thời kỳ mùa hè phân bố

mặt rộng của nhiệt độ có xu thế tăng từ bờ ra khơi, gần bờ nhiệt độ thấp hơn ngoài khơi và nhiệt độ tăng từ Bắc xuống Nam tức là Bắc lạnh Nam nóng Sở dĩ có điều này là do trong tháng 8 do ảnh hưởng của nước trồi hoạt động mạnh trong thời kỳ gió mùa Tây Nam dòng nước lạnh mạnh từ ngoài khơi trườn vào thềm lục địa và ven bờ biển (dòng nước lạnh có nhiệt độ thấp khoảng 240C) Dòng nươc lạnh này đã đẩy khối nước tầng mặt có nhiệt độ cao ra xa bờ Các đường đẳng nhiệt có dạng hình lưỡi nước lạnh có nhiệt độ thấp có xu thế áp sát bờ và đặc biệt thấy xuất hiện nhiều các đường đẳng nhiệt có dạng hình ổ nước Nhiệt độ cao nhất tầng mặt trong tháng này là 28,80C ở vùng xa bờ và nhiệt độ thấp nhất là 240C ở vùng ngần bờ phía Bắc, nhìn chung xu thế phân bố mặt rộng của nhiệt các tầng 0m, 10m, 20m, cũng giống nhau Như vậy, nhiệt độ nươc tầng mặt tại tâm nươc trồi mạnh có thể đạt giá trị là 240C Trong khi phông chung của nhiệt độ nước tầng mặt của biển Đông là 28.50C –290C Giá trị nhiệt độ thấp như vậy tương đương với nhiệt độ tầng 75 –100m ở những vùng không có nước trồi của Biển Đông Điều đó phần nào nói lên

tầng xuất phát của nước trồi ở tâm nươc trồi mạnh, đồng thời cũng nói lên được cường độ trồi khá mạnh ở đây

Trong tháng 10 (hình 16,18,20) Đây là thời kỳ chuyển tiếp từ gió mùa Tây

Nam sang gió mùa Đông Bắc (hay từ hè sang đông) Trong tháng này phân bố mặt rộng của nhiệt độ có xu thế giảm từ bờ ra khơi và tăng từ Nam lên Bắc tức là Nam nóng, Băc lạnh Sở dĩ có điều này là do trong tháng này có dòng chảy ấm từ phía Nam lên phía Bắc với cường độ giảm dần, nhiệt độ cao nhất là 29.70C ở vùng ngần

bờ phía Nam và nhiệt độ thấp nhất là 270C ở vùng ngoài khơi Các đường đẳng nhiệt cũng có xu thễ song song với bờ và thỉnh thoảng cũng xuất hiện các ổ nước nhỏ Đối với các tầng 10m và 20m thì nhiệt độ thấp hơn tầng mặt do dòng nước ấm

từ phía Nam lên ảnh hưởng không đáng kể, chủ yếu ảnh hưởng tới tầng mặt Còn xu thế phân bố các đường đẳng nhiệt thưa hơn so với tầng mặt Nhưng nhìn chung cũng có dạng như tầng mặt

Trong tháng 12 ( hình 22,24,26 ) Đây là tháng trong thời kỳ mùa đông,

dưới tác dụng của gió mùa Đông Bắc, trong tháng này nhiệt độ tương đối thấp, nhiệt độ thấp nhất là 24.30C và nhiệt độ cao nhất là 25.40C , nhiệt độ phân bố khá đồng nhất không có sự khác biệt rõ giữa các vùng và các đường đẳng nhiệt có hướng Đông Bắc – Tây Nam các đường đẳng nhiệt phân bố khá dày ở ngoài khơi và thấy xuất hiện nhiều ổ nước lạnh nhỏ Các tầng 0m, 10m, 20m, phân bố tương đối giống nhau

III.1.2 Phân bố mặt rộng của độ muối:

Trong tháng 3 ( hình 5,7,9), là bức tranh phân bố mặt rộng của độ muối, các

đường đẳng mặn phân bố dày đặc ở vùng ven bờ và có xu thế song song với bờ, sự phân bố độ muối tương đối đồng nhất và có độ muối cao nhất là33.3‰ và thấp nhất là33‰ Tuy nhiên sự phân bố độ muối cũng có xu thế tăng từ bờ ra khơi nhưng không đáng kể Do ở ngần bờ có sự ảnh hưởng của nước sông và các nguồn nước từ lục địa đổ ra biển Đối với tầng 10m,20m sự phân bố đô muối cũng tương đối giống tầng mặt