NGHIÊN CỨU CÁC CẤU TRÚC HẢI DƯƠNG PHỤC VỤDỰBÁO NGƯTRƯỜNG VÙNG BIỂN KHƠI MIỀN TRUNG VIỆT NAM

NGHIÊN CỨU CÁC CẤU TRÚC HẢI DƯƠNG PHỤC VỤDỰ BÁO NGƯ TRƯỜNG VÙNG BIỂN KHƠI, MIỀN TRUNG VIỆT NAM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

= = = = = = == = = = =

BÙI THANH HÙNG

NGHIÊN CỨU CÁC CẤU TRÚC HẢI DƯƠNG

PHỤC VỤ DỰ BÁO NGƯ TRƯỜNG VÙNG BIỂN KHƠI

MIỀN TRUNG VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HÀ NỘI, 2010

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

BÙI THANH HÙNG

NGHIÊN CỨU CÁC CẤU TRÚC HẢI DƯƠNG

PHỤC VỤ DỰ BÁO NGƯ TRƯỜNG VÙNG BIỂN KHƠI

MIỀN TRUNG VIỆT NAM

Chuyên ngành: Hải Dương học

Mã số: 60 44 97

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐOÀN VĂN BỘ

HÀ NỘI, 2010

Lời cảm ơn

Để hoàn thành khoá luận này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới PGS.TS Đoàn Văn Bộ - bộ môn Hải duơng học- nguời đã định huớng, trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ em về nhiều mặt

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong Khoa Khí tượng -Thuỷ văn và Hải dương học, các bạn cùng lớp, các đồng nghiệp và lãnh đạo Viện Nghiên cứu Hải sản đã có những chỉ dẫn và giải đáp quý báu, tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành khoá luận

Trong quá trình thực hiện, luận văn chắc chắn không tránh khỏi có nhiều thiếu sót, vì vậy tôi rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn đồng nghiệp để luận văn có thể hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 5 tháng 11 năm 2010

Học Viên

Bùi Thanh Hùng

1

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 3

DANH MỤC CÁC BẢNG 3

DANH MỤC CÁC HÌNH 4

MỞ ĐẦU 7

Chương 1 Giới thiệu vùng biển nghiên cứu và phương pháp sử dụng 9

1.1 Một số điều kiện tự nhiên vùng biển nghiên cứu 9

1.1.1 Vị trí địa lý 9

1.1.2 Điều kiện khí tượng 10

1.1.2.1 Nhiệt độ không khí 10

1.1.2.2 Trường áp suất khí quyển 11

1.1.2.3 Trường gió 13

1.1.3 Đặc điểm các trường hải dương học 16

1.1.3.1 Trường dòng chảy biển 16

1.1.3.2 Hàm lượng Ôxy hoà tan 19

1.1.3.3 Chỉ số pH 20

1.1.4 Các front ở vùng biển nghiên cứu 21

1.2.Vai trò sinh thái của một số yếu tố môi trường biển đối với đời sống một số loài cá ngừ đại dương 24

1.2.1 Đối với cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares) 24

1.2.2 Đối với cá ngừ mắt to (Thunnus obesus) 25

1.2.3 Đối với cá ngừ vằn (Katsuwonus pelamis) 27

1.3.Tài liệu và phương pháp 28

2

1.3.1 Cơ sở dữ liệu hải dương học 28

1.3.2 Cơ sở dữ liệu cá Vietfish base 31

1.3.2 Phương pháp 34

Chương 2 Một số cấu trúc hải dương đặc trưng tại vùng biển nghiên cứu 35

2.1 Phân bố và biến động trường nhiệt độ nước biển tầng mặt 35

2.2 Dị thường nhiệt độ tầng mặt 38

2.3 Cấu trúc nhiệt độ thẳng đứng 40

2.4 Độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ bề mặt 45

2.5 Phân bố và biến động độ sâu mặt đẳng nhiệt 240C 48

2.6 Phân bố và biến động độ sâu mặt đẳng nhiệt 200C 51

2.7 Phân bố và biến động độ sâu biên dưới tầng đột biến nhiệt độ 54

2.8 Phân bố và biến động của các front 55

Chương 3 Quan hệ giữa năng suất đánh bắt với một số cấu trúc hải dương đặc trưng58 3.1 Mối liên quan định tính giữa ngư trường và một số cấu trúc hải dương 58

3.2 Mối liên quan định lượng năng suất đánh bắt và các yếu tố môi trường 61

KẾT LUẬN 64

KIẾN NGHỊ 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

3

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

XBMT&GBĐ Xa bờ miền trung và giữa Biển Đông

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 Giá trị trung bình một số yếu tố hóa học-môi trường 20

Bảng 2 Đặc trưng nhiệt muối các khối nước mùa đông (Đề tài KT03-10) 23

Bảng 3 Đặc trưng nhiệt muối các khối nước mùa hè (Đề tài KT03-10) 23

Bảng 4 Nguồn số liệu nghề câu vàng 31

Bảng 5 Nguồn số liệu nghề lưới rê 32

Bảng 6 Nguồn số liệu nghề lưới vây 32

Bảng 7 Số bản ghi theo thành phần loài và theo trạm trong CSDL nghề cá 33

Bảng 8 Thống kê số lượng trạm và tỷ lệ số lượng trạm theo nghề trong CSDL nghề cá vùng biển XBMT&GBĐ 33

Bảng 9 Biến thiên độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ(m) trong mùa đông giữa các năm tại điểm 112 độ kinh đông, 12 độ vĩ bắc 46

Bảng 10 Các giá trị trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất độ dày lớp ĐNTM (m) toàn vùng biển nghiên cứu theo tháng 47

Bảng 11 Danh mục các cấu trúc nhiệt biển được chọn làm biến độc lập 61

Bảng 12 Tổng hợp một số thông tin cơ bản của phương trình tương quan đối với nghề câu 62

Bảng 13 Tổng hợp một số thông tin cơ bản của phương trình tương quan đối với nghề Rê 63

Bảng 14 Tổng hợp một số thông tin cơ bản của phương trình tương quan đối với nghề Vây 63

4

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1 Vùng biển nghiên cứu 9

Hình 2 Biến trình năm nhiệt độ không khí tại một số khu vực trong vùng biển nghiên cứu 10 Hình 3 Bản đồ trường áp trung bình tháng 1(trái) và tháng 7(phải) trên Biển Đông 11

Hình 4 Bản đồ trường ứng suất gió trung binh tháng 1 (trái) và tháng 7 (phải) trên mặt Biển Đông 14

Hình 5 Trường roto ứng suất gió (dyn/cm 3 )trên mặt biển trung bình tháng 1(trái) và tháng 7(phải) tính theo trường ứng suất gió của Halleman and Rosenstein (1983) 15

Hình 6 Hệ thống dòng chảy tầng mặt trên Biển Đông (Atlat quốc gia) 16

Hình 7 Phân bố nồng độ DO(ml/l) trung bình tầng mặt trong mùa đông (trái) và mùa hè (phải) 19

Hình 8 Sơ đồ phân bố front trong biển Đông (theo Belkin I.M)[6] 21

Hình 9 Các front SST chu kỳ dài Biển Đông tháng hai giai đoạn 1985- 1996[5] 21

Hình 10 Bản đồ phân bố các khối nước và front trên mặt biển theo hai mùa gió 22

Hình 11 Phân bô số lượng trạm lịch sử có thu thập nhiệt độ nước biển 30

Hình 12 Mật độ các trạm nghề câu trong CSDL nghề cá xa bờ 33

Hình 13 Mật độ các trạm nghề rê trong CSDL nghề cá xa bờ 33

Hình 14 Mật độ các trạm nghề vây trong CSDL nghề cá xa bờ 33

Hình 15 Phân bố trung bình nhiều năm nhiệt độ nước biển tầng mặt ( 0 C) tháng 1(bên trái) và tháng 4 (bên phải) 35

Hình 16 Phân bố trung bình nhiều năm nhiệt độ nước biển tầng mặt ( 0 C) tháng 7(bên trái) và tháng 10 (bên phải) 36 Hình 17 Biến trình trung bình nhiệt độ nước tầng mặt toàn vùng biển nghiên cứu36 Hình 18 Biến trình năm nhiệt độ nước bỉên ở các tầng tại điểm (109,25 và 10,25)37 Hình 19 Biến trình năm nhiệt độ nước biển ở các tầng tại điểm (110,75 và 15,75)37 Hình 20 Biến trình năm nhiệt độ nước biển ở các tầng tại điểm (113,25 và 13,25)38

5

Hình 21 Phân bố trung bình nhiều năm dị thường nhiệt độ tầng mặt( 0 C) tháng 1

(bên trái) và tháng 4 (bên phải) 39

Hình 22 Phân bố trung bình nhiều năm dị thường nhiệt độ tầng mặt ( 0 C) tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải) 39

Hình 23 Phân bố thẳng đứng nhiệt độ nước tại điểm 112 o E , 12 o N 41

Hình 24 Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt vĩ tuyến 16,25 o N tháng 1 (trái), tháng 4 (phải) 42

Hình 25.Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt vĩ tuyến 16,25 o N tháng 7 (trái ), tháng 10(phải) 42

Hình 26 Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt vĩ tuyến 11,75 o N tháng 1 (trái) tháng 4 (phải) 43

Hình 27 Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt vĩ tuyến 11,75oN tháng 7 (trái ) tháng10 (phải) 43 Hình 28 Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt kinh tuyến 110,25 o E trong tháng 1 43

Hình 29 Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt kinh tuyến 110,25 o E trong tháng 7 44

Hình 30 Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt kinh tuyến 113,75 o E trong tháng 1 44

Hình 31 Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt kinh tuyến 113,75 o E trong tháng 7 44

Hình 32 Biến trình năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ tại các điểm nút (từ vĩ độ 11,25 o N đến 15,75 o N) trên kinh tuyến 110,75 o E 45

Hình 33 Biến trình năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ tại các điểm nút (từ vĩ độ 8,25 o N đến 10,75 o N) trên kinh tuyến 110,75 o E 45

Hình 34 Biến trình năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ tại các điểm nút (từ vĩ độ 12,25 o N đến 16,75 o N) trên kinh tuyến 114,75 o E 46

Hình 35.Phân bố trungbình nhiều năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ bề mặt (m) tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải) 47

Hình 36 Phân bố trungbình nhiều năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ bề mặt (m) tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải) 47

Hình 37 Biến trình năm độ sâu tầng đẳng nhiệt 24 0 C trong toàn vùng biển nghiên cứu 49 Hình 38 Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu(m) mặt đẳng nhiệt 24 0 C tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải) 50

Hình 39 Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu(m) mặt đẳng nhiệt 24 0 C tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải) 50

6

Hình 40 Biến đổi trung bình khoảng cách hai mặt đẳng nhiệt độ 20 0 C và mặt 24 0 C theo phương kinh tuyến trên vùng biển nghiên cứu 52 Hình 41 Biến đổi trung bình khoảng cách hai mặt đẳng nhiệt độ 20 0 C và mặt 24 0 C theo phương kinh tuyến trên vùng biển nghiên cứu 52 Hình 42 Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu(m) tầng đẳng nhiệt 20 0 C tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải) 53 Hình 43 Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu (m )tầng đẳng nhiệt 20 0 C tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải) 53 Hình 44 Phân bố trung bính nhiều năm độ sâu(m) biên dưới của tầng đột biến nhiệt độ tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải) 55

Hình 45 Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu (m)biên dưới của tầng đột biến

nhiệt độ tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải) 55 Hình 46 Các khu vực có gradienT ≥ 0,2 0 C/10km 57 Hình 47 Các khu vực có gradienT ≥ 0,2 0 C/10km 57 Hình 48 Biến động trung bình năng suất đánh bắt nghề câu vàng theo phương kinh tuyến trên vùng biển nghiên cứu 58

Hình 49 Biến động nhiệt độ nước biển trung bình nhiều năm các tháng theo

phương kinh tuyến trên vùng biển nghiên cứu 59 Hình 50 Biến động trung bình năng suất đánh bắt nghề câu vàng theo phương vĩ tuyến trên vùng biển nghiên cứu 60 Hình 51 Các khu vực có gradienT ≥ 0,2 0 C/10km tháng 7 60

Các cấu trúc hải dương đặc trưng quy mô lớn (vùng hoạt động nước trồi, các front, lớp đột biến nhiệt-muối ) trong biển luôn biến động dưới ảnh hưởng của các quá trình hải dương quy mô vừa và nhỏ (cấu trúc nhỏ theo độ sâu của nhiệt độ, độ muối, sóng nội, các tác động thời tiết) Các kết quả nghiên cứu những quá trình này

ở nhiều vùng đại dương thế giới đã được ứng dụng có hiệu quả trong các mô hình tính toán và dự báo các cấu trúc nhiệt muối, hoàn lưu và môi trường, góp phần nâng cao hiệu quả công tác dự báo và đánh giá dự báo cá biển khơi

Đối với Biển Đông và vùng biển Việt Nam, do hạn chế về độ chính xác trong xác định ngư trường cũng như các cấu trúc hải dương có liên quan nên chúng ta chưa thiết lập được mối quan hệ giữa các cấu trúc khí tượng-hải văn đặc trưng (như các đới front, vùng hoạt động nước trồi, vùng hội tụ và phân kỳ dòng chảy, lớp đột biến nhiệt muối…) với khả năng tập trung, phân tán, di cư, bắt mồi… của các đối tượng cá nổi lớn đại dương Mặt khác, trong thực tế, phạm vi hoạt động khai thác của các tàu thuyền cũng như khu vực tập trung cá và phạm vi thể hiện các cấu trúc

8

hải văn lại thường giới hạn trong quy mô vừa và nhỏ (từ 1-2 km đến 20-30 km) Hiện tại, những thông tin này còn chưa được quan tâm đầy đủ nên chưa thể có được các dự báo ngư trường quy mô vừa và nhỏ phục vụ điều hành sản xuất

Việc nghiên cứu các yếu tố môi trường và mối quan hệ cá-môi trường thường gặp rất nhiều khó khăn vì tính chất phức tạp trong quá trình hình thành, phân bố và biến động của các yếu tố ngoại cảnh cũng như các tác động lẫn nhau giữa chúng và ảnh hưởng về mặt sinh học, sinh thái học do chúng gây ra Chính vì vậy các nhà hải dương học nghề cá thường phải nghiên cứu tác động của các yếu tố môi trường ở mức độ nhất định, trong đó có thể tách riêng khảo sát sự tác động của một hoặc một số yếu tố chứ không thể khảo sát tổ hợp toàn bộ chúng

Ở đây chúng tôi lựa chọn nghiên cứu cấu trúc nhiệt ở vùng biển xa bờ miền trung, bởi nhiệt độ nước biển là một trong những nhân tố quan trọng nhất của môi trường bên ngoài có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến tập tính của cá Trong môi trường biển, những thay đổi của nhiệt độ thường kèm theo những thay đổi của các yếu tố khác mà tác động trực tiếp của chúng có thể là rất lớn, thí dụ như sự thay đổi của hải lưu Trong đa số các trường hợp, nhiệt độ được xem là chỉ tiêu quan trọng nhất của các điều kiện sinh thái trội và luôn thay đổi

Mục tiêu của luận văn là xác định được các cấu trúc hải dương đặc trưng (nhiệt độ) và mối quan hệ giữa các cấu trúc này với sự tập trung của các loài hải sản (dựa vào năng suất đánh bắt và thành phần loài) ở vùng biển xa bờ miền Trung, làm cơ sở cho dự báo ngư trường Nội dung chính của luận văn được trình bày thành 03 chương:

Chương 1: Giới thiệu vùng biển nghiên cứu và phương pháp sử dụng

Chương 2: Một số cấu trúc hải dương đặc trưng trong vùng biển nghiên cứu Chương 3: Quan hệ giữa năng suất đánh bắt, thành phần loài với một số cấu

trúc hải dương đặc trưng

9

Chương 1 Giới thiệu vùng biển nghiên cứu và phương pháp sử dụng

1.1 Một số điều kiện tự nhiên vùng biển nghiên cứu

1.1.1 Vị trí địa lý

Vùng biển nghiên cứu giới hạn trong khoảng 6,0oN-17,0oN, 107,0o117,0oE, với hai quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa thuộc chủ quyền Việt Nam, là vùng biển có vị trí chiến lược quan trọng và rất giàu tiềm năng cho sự phát triển kinh tế biển cũng như an ninh quốc phòng (hình 1)

E-Hình 1 Vùng biển nghiên cứu

Trong mùa đông, nhiệt độ không khí trung bình thấp nhất vào tháng 1 tại khu

vực quần đảo Hoàng Sa (vùng 77) là 23,3oC, tại khu vực phía đông (vùng 70) là 24,7oC, đi dần về phía nam vĩ tuyến 15oN giá trị này tăng lên đến trên 25oC (vùng 102) Nhiệt độ không khí trung bình thấp nhất đo được ở Hoàng Sa là 12oC

Hình 2 Biến trình năm nhiệt độ không khí tại một số khu vực

trong vùng biển nghiên cứu

Trong mùa hè, các tháng 5, 6 và 7 là nóng nhất, ở Hoàng Sa tháng 5 có nhiệt

độ không khí trung bình là 29,0oC, nhiệt độ cao nhất là 38oC Biên độ năm của nhiệt

độ không khí trung bình tháng tại khu vực này dao động trong khoảng từ 5oC đến

7oC, trong đó tại các vùng đông nam có biên độ nhỏ nhất So sánh với các trạm ven

bờ trên cùng vĩ tuyến, có thể thấy tại các vùng biển ven bờ biên độ năm nhiệt độ trung bình có thể đạt trên 8oC như trạm Sơn Trà (hình 2)

Trong các tháng mùa đông nhiệt độ trung bình trên khu vực có hướng tăng dần từ phía tây-bắc về đông-nam với giá trị gradient xấp xỉ 1oC/1 vĩ độ Vào mùa

hè, nhiệt độ không khí hầu như đồng nhất với giá trị cao do tác động của không khí nóng từ đất liền

11

1.1.2.2 Trường áp suất khí quyển

Trường áp suất khí quyển trên mặt Biển Đông chịu ảnh hưởng trực tiếp của quá trình biến động phân bố của các trung tâm khí áp cơ bản quy mô toàn cầu được hình thành do quá trình tương tác đại dương-khí quyển-lục địa Với vị trí địa lý của mình trường khí áp trên Biển Đông chịu ảnh hưởng trực tiếp và mạnh mẽ nhất của các đới khí áp quan trọng đó là rãnh áp thấp xích đạo-nhiệt đới đi qua khu vực, dải áp cao cận nhiệt đới ở phía bắc và áp cao Ấn Độ Dương ở phía nam Do quá trình tương tác lục địa-đại dương, các đới khí áp này có sự phân hóa và biến động lớn theo chu kỳ năm, trong đó rãnh áp thấp xích đạo-nhiệt đới có sự dịch chuyển theo hướng bắc-nam Trong các mùa, đới khí áp cao cận nhiệt đới bắc bán cầu có thể bao gồm một dải các trung tâm áp cao tồn tại thường xuyên trên các đại dương và lục địa trong mùa đông, hoặc chuyển thành các trung tâm áp thấp trên lục địa và áp cao trên đại dương trong mùa hè Đối với Biển Đông và khu vực Đông-Nam Á, vị trí trung bình của rãnh áp thấp xích đạo-nhiệt đới có sự dịch chuyển lớn nhất theo hướng bắc-nam

so với các khu vực khác trên Trái Đất (hình 3) Phạm vị dịch chuyển của rãnh áp thấp này tương ứng với dải hội tụ nhiệt đới (HTNĐ) trên khu vực được xác định từ khoảng 20°S trong mùa đông đến hơn 40°N trong mùa hè

Hình 3 Bản đồ trường áp trung bình tháng 1(trái) và tháng 7(phải) trên Biển Đông

12

Dải hội tụ nhiệt đới trên khu vực biển thường có hướng biến đổi theo vị trí trung bình và khi đi qua Biển Đông nằm vắt chéo từ đất liền qua quần đảo Philipin Trên dải cận nhiệt đới, trung tâm khí áp cao cận nhiệt đới bắc Thái Bình Dương có xu thế mạnh và mở rộng hơn trên đại dương trong mùa hè và yếu hơn trong mùa đông Trong mùa hè, do sự suy yếu của dải áp thấp vĩ độ cao, vị trí trung tâm áp cao cũng

có sự dịch chuyển tương đối về phía đông-bắc Thái Bình Dương

Trong mùa đông, trên phần lục địa châu Á của đới này luôn có sự hiện diện của trung tâm áp cao lục địa Sự liên kết và tương tác của hai trung tâm này có vai trò hết sức quan trọng chi phối trường áp trên Biển Đông Có thể nhận thấy rõ sự hiện diện của các trung tâm áp cao này trên các bản đồ trường áp khu vực Đông-Nam Á

và Biển Đông trong mùa đông thông qua các phần rìa cao áp nằm ở phía bắc chí tuyến bắc (hình 3)

Vị trí của rìa áp cao này thường dịch chuyển theo hướng đông tây khi tác động của trung tâm áp cao lục địa tăng cường Vị trí của đường đẳng áp 1020mb thường chuyển dịch theo hướng bắc nam trong từng đợt gió mùa và là một trong những dấu hiệu của tác động trung tâm áp cao lục địa trên vùng biển

Các kết quả nghiên cứu thống kê cho thấy, trong một số trường hợp khi trung tâm áp cao lục địa suy yếu, có thể nhận thấy sự hiện diện của rìa cao áp ở phía đông-bắc khu vực, điều này cho thấy có nhiều khả năng trung tâm áp cao cận nhiệt đới bắc Thái Bình Dương thể hiện ảnh hưởng của mình

Trong mùa hè, trường khí áp trên khu vực Đông-Nam Á và Biển Đông bắt đầu chịu sự tác động của đới áp cao cận nhiệt đới nam bán cầu, đặc biệt là trung tâm áp cao cận nhiệt đới nam Ấn Độ Dương (hình 3) Tuy nhiên từ bản đồ trường áp mùa hè toàn cầu cho thấy, Biển Đông và các khu vực kề cận nằm trong đới áp thấp xích đạo- nhiệt đới được mở rộng và dịch chuyển mạnh về phía lục địa Đông Á Trên các bản

đồ trường áp trên Biển Đông vị trí của dải áp thấp này thường được nhận thấy thông qua vị trí của dải hội tụ nhiệt đới nằm vắt qua Biển Đông Quá trình tăng cường của trung tâm áp thấp lục địa còn được thể hiện qua sự tồn tại thường xuyên của một

và Đông-Nam Á sự biến động trong năm của trường áp và gió được thể hiện rõ thông qua đặc điểm chế độ gió mùa Đây là một trong những khu vực có chế độ gió mùa đặc sắc trên trái đất

Như chúng ta đều biết, với sự hình thành những trung tâm áp thấp trên dải cận nhiệt đới thuộc các đại lục Âu-Á và châu Phi trong mùa nóng (hè) cũng như việc tăng cường các trung tâm áp cao lục địa trong mùa lạnh (đông) đã dẫn đến hiện tượng đổi hướng gió theo chiều đối lập nhau khi chuyển từ mùa đông sang mùa hè trên khu vực rộng lớn nhiệt đới-xích đạo kéo dài từ Tây Phi đến Đông Á và bắc Úc Đây là khu vực hoạt động gió mùa rộng lớn và mạnh nhất trên Trái Đất với trung tâm là bắc Ấn

Độ Dương và các biển Đông Nam Á

1.1.2.3 Trường gió

Như đã trình bày ở phần trên, trường gió trên Biển Đông chịu tác động chủ yếu của sự dịch chuyển và biến đổi mạnh mẽ của dải áp thấp xích đạo nhiệt đới và có chế độ gió mùa đặc trưng Trên các bản đồ trường gió trung bình mùa đông và mùa

hè trên phạm vy toàn cầu cũng như Biển Đông đều nhận thấy rõ đặc trưng biến động phân bố đó Cũng từ các bản đồ này, bên cạnh sự đổi ngược hướng gió, cường độ gió mạnh trên mặt biển chủ yếu xẩy ra trong mùa đông khi dải hội tụ nhiệt đới đi xuống nam Bán Cầu, ra khỏi giới hạn Biển Đông Trong mùa hè do dải hội tụ nhiệt đới nằm

ở nửa phần phía bắc biển, gió có cường độ lớn chỉ quan trắc thấy trên vùng biển ngoài khơi giữa và nam Biển Đông (hình 4)

14

Hình 4 Bản đồ trường ứng suất gió trung binh tháng 1 (trái) và

tháng 7 (phải) trên mặt Biển Đông

Như vậy, trường gió trên khu vực Biển Đông và kề cận được hình thành và biến động phụ thuộc chủ yếu vào biến động phân bố của trường áp Tuy nhiên, những đặc điểm cơ bản của trường gió còn thể hiện rõ vai trò của các nhân tố địa phương đặc biệt là địa hình và đường bờ biển

Trong mùa gió mùa đông, tuy gió đông-bắc (NE) được xem là hướng gió áp đảo trên toàn bộ khu vực (hình 4), nhưng ngay đối với Biển Đông, trên dải ven bờ Việt Nam do tác động biến đổi của địa hình và đường bờ hướng gió đã có sự biến đổi đáng kể Đối với dải ven bờ tây Vịnh Bắc Bộ và trung Trung Bộ, dưới tác động của dải Trường Sơn hướng gió tại nhiều trạm ven bờ đã chuyển sang bắc (N) và bắc-tây-bắc (NNW) Trên các vùng biển Nam Bộ và vịnh Thái Lan, hướng gió lại chuyển dần sang đông-đông-bắc (ENE) và đông (E) khi đi từ ngoài khơi vào lục địa và ra vịnh Thái Lan Đối với giá trị của vận tốc gió cũng quan trắc thấy có sự suy giảm đáng kể

từ vùng ngoài khơi đi vào bờ và từ trung tâm biển đến các khu vực gần bờ và vịnh Thái Lan

15

Trong mùa gió tây-nam (SW) (hình 4), sự phân hóa của hướng gió và vận tốc gió càng trở nên đáng kể hơn do chịu tác động chính của dải hội tụ nhiệt đới đi qua khu vực Trên toàn bộ Biển Đông và kề cận, hướng gió SW chỉ áp đảo ở các khu vực nam và đông-nam biển, hướng gió tây (W) đã trở nên thịnh hành trên toàn vịnh Thái Lan cũng như các khu vực ven bờ Đông Nam Bộ và một số nơi ở Nam Trung Bộ Trên khu vực phía bắc Biển Đông, bao gồm cả vịnh Bắc Bộ gió đã chuyển hướng dần

từ SW sang hướng nam (S) thậm chí đông-nam (SE) Khu vực có vận tốc gió mạnh nhất cũng tập trung trên phần biển ngoài khơi đông-nam Biển Đông với vận tốc trung bình khoảng 7-8 m/s

100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120

100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Hình 5 Trường roto ứng suất gió (dyn/cm 3 )trên mặt biển trung bình tháng 1(trái) và tháng 7(phải) tính theo trường ứng suất gió của Halleman and Rosenstein (1983)

Với đặc điểm phân bố của các trường gió theo mùa, trên Biển Đông luôn tồn tại các vùng xoáy của ứng suất gió có dấu khác nhau Trong mùa đông (hình 5), sự hiện diện của vùng xoáy có giá trị dương lớn trên phần trung tâm là tác nhân gây ra hoàn lưu xoáy thuận cơ bản của nước biển Trong mùa hè (hình 5) vùng biển có giá trị xoáy ứng suất dương lại dịch chuyển vị trí về gần bờ Nam Trung Bộ Trong khi trên vùng biển nam và đông nam lại là khu vực có xoáy ứng suất gió âm

16

Đặc điểm tồn tại và biến đổi của các trung tâm xoáy ứng suất gió có dấu ngược nhau là nguyên nhân hình thành nên xoáy hoàn lưu trên mặt biển có quy mô khác nhau, trong nhiều trường hợp tạo ra dải phân kỳ và hội tụ dòng chảy cũng như tăng cường sự hoạt động của các khu vực nước trồi ven bờ trong đó có nước trồi Nam Trung Bộ

1.1.3 Đặc điểm các trường hải dương học

1.1.3.1 Trường dòng chảy biển

Hình 6 Hệ thống dòng chảy tầng mặt trên Biển Đông (Atlat quốc gia)

Trong mùa hè dòng chảy tầng mặt: hình thành chủ yếu do trường gió Tây

Nam với đặc điểm bị phân hóa mạnh bởi tác động của dải hội tụ nhiệt đới có vị trí trung bình vắt chéo qua biển theo hướng từ Tây Bắc đến Đông Nam Về tổng thể trục chính của dòng chảy trên mặt biển hướng từ Tây Nam đến Đông Bắc kèm theo một hệ thống các xoáy quy mô vừa

Do sự hiện diện và tăng cường của vùng nước ấm biển sâu ngoài khơi Đông Nam Bộ, bộ phận xoáy nghịch phía Nam sau khi tách từ bờ ở khoảng vĩ tuyến 11°N được tăng cường Vận tốc dòng chảy ở đây có giá trị trung bình vào khoảng 0,25 m/s với giá trị cực đại có thể vượt quá 0,5 m/s

17

Sự phân hóa của trường gió cũng là nguyên nhân hình thành trên phần phía Bắc của trục dòng chảy chính một xoáy thuận cục bộ ngoài khơi Ninh Thuận- Khánh Hoà tạo điều kiện hình thành và duy trì hoạt động của nước trồi trên vùng biển Nam Trung Bộ Trong từng thời kỳ, xoáy thuận này có thể kéo dài đến vĩ tuyến 15°N-16°N

và vươn xa bờ về phía Đông Nam Hoàng Sa

Trên vùng biển gần bờ có thể xẩy ra hiện tượng xen kẽ dòng chảy hướng về Nam cũng như đi lên phía Bắc là kết quả của sự tranh chấp giữa dòng chảy gió và dòng chảy nhiệt-muối

Trên vùng biển phía Tây và Bắc Hoàng Sa, so với dòng chảy gió, vai trò của dòng chảy nhiệt muối đã trở nên đáng kể và một nhánh của xoáy nghịch cơ bản tiếp tục hướng theo phía Đông Bắc xuất phát từ cửa vịnh Bắc Bộ Một nhánh khác sẽ hướng về phía Đông trên vùng Nam Hoàng Sa sẽ gặp nhánh tách dòng từ vùng biển Nam Trung Bộ hình thành nên dòng chảy chính đi ra eo Luzon Phụ thuộc vào mức

độ xâm nhập của dòng Curioshio vào bắc Biển Đông, tại phần giữa của hai nhánh dòng chảy này sẽ hình thành nên một số xoáy quy mô vừa trong đó có xoáy thuận Tây- Bắc Luzon hoạt động mạnh tạo nên vùng nước trồi

Trong trường hợp các xoáy cục bộ kém phát triển các nhánh dòng chảy chính

sẽ hướng về phía Bắc và kết hợp với dòng chảy ven bờ Trung Quốc đi thẳng qua eo Đài Loan hoặc theo eo Luzon đi ra Thái Bình Dương nhập vào dòng chảy Curioshio

Trên khu vực Đông và Đông Nam Biển Đông, nhánh phía Đông của xoáy nghịch chính bị phân hoá và suy yếu chỉ tồn tại trên phần trung tâm biển Dòng chảy theo hướng gió trên khu vực ngoài khơi Borneo và Palaoan vừa làm suy yếu hoàn lưu xoáy nghịch chung vừa góp phần tạo ra nhiều xoáy cục bộ khác Đáng chú

ý nhất là sự hình thành các xoáy cục bộ trên khu vực quần đảo Trường Sa

Như vậy, hoàn lưu mùa hè bị phân chia thành nhiều xoáy cục bộ khác nhau, tuy nhiên trên phông chung, một xoáy nghịch quy mô lớn vẫn bao trùm trên phần lớn Biển Đông

18

Trong mùa đông hệ thống dòng chảy tầng mặt: bị chi phối chủ yếu bởi

trường gió thịnh hành trên Biển Đông và một phần bị ảnh hưởng của hệ thống dòng chảy địa chuyển Đặc điểm cơ bản nhất của dòng chảy mặt trong thời kỳ này là sự hiện diện của một xoáy thuận lớn trên phạm vi toàn bộ biển, chủ yếu đối với vùng nước sâu hơn 100 mét Sự tăng cường của dòng chảy dọc bờ Tây Biển Đông xuất phát từ eo Đài Loan và eo Luzon kéo dài đến tận vĩ tuyến 5°N-6°N Trên phần biển ven bờ miền Trung Việt Nam, do sự kết hợp của dòng chảy gió với dòng chảy nhiệt-muối nên vận tốc đạt giá trị trung bình từ 0,75 đến 0,85 m/s và giá trị cực đại trong một số trường hợp có thể vượt quá 1 m/s

Xoáy thuận lớn này thường bị thu hẹp theo hướng vĩ tuyến do sự hiện diện của các xoáy nghịch quy mô vừa ở phía Đông Sự xuất hiện của xoáy nghịch này có thể do nguyên nhân uốn dòng tại một số khu vực như phía Đông Hoàng Sa, nhưng cũng có thể do nguyên nhân nhiệt xuất phát từ vùng nước ấm tại trung tâm Biển Đông ở phía Đông Bắc Biển Đông, tại phần Bắc của dòng chảy đi vào từ eo Luzon hình thành nên một xoáy nghịch quy mô vừa Đây là một bộ phận của dòng chảy

ấm Bắc Biển Đông ngược chiều với gió thịnh hành

Ngoài khơi bờ Đông Nam Việt Nam xoáy thuận cơ bản vẫn được duy trì và

mở rộng do sự tăng cường của dòng chảy gió đi vào thềm lục địa Đông Nam Bộ và hướng về biển Java Về phía trung tâm biển, sự hiện diện của vùng nước ấm thường xuyên hình thành nên xoáy nghịch lớn làm cho nhánh phía Đông của xoáy thuận cơ bản bị dồn về phía Tây và Tây-Bắc tạo ra dải phân kỳ dọc kinh tuyến 110°E-112°E

Do sự tồn tại của xoáy nghịch này và các xoáy cục bộ khác, trên phần Đông- Nam của biển gần bờ Bắc đảo Borneo, hình thành nên một nhánh dòng chảy dọc bờ theo hướng Tây Tây- Nam

Trên phần thềm lục địa Nam Biển Đông do nhân tố gió trở nên áp đảo nên dòng chảy chủ yếu tập trung theo hướng Tây Nam dọc bờ Việt Nam và hướng Nam

đi vào biển Java

19

Đặc trưng dòng chảy tại khu vực Biển Đông thể hiện chế độ mùa rõ rệt với

sự hiện diện của hai xoáy hoàn lưu quy mô lớn ngược chiều nhau trong hai mùa Tuy nhiên do tương tác giữa các nhân tố tác động như gió, mật độ, địa hình cũng như hiện tượng trao đổi nước với Thái Bình Dương và các biển kề cận đã hình thành nên các cấu trúc hoàn lưu dạng xoáy có quy mô khác nhau

1.1.3.2 Hàm lượng Ôxy hoà tan

Trong một số đợt khảo sát riêng biệt, Ôxy hoà tan (DO) trong nước vùng biển nghiên cứu dao động ở nồng độ cao và khá ổn định Khu vực biển có nồng độ ôxy hoà tan cao là nam Trung bộ - đông Nam bộ và quần đảo Trường Sa (phạm vi

106 - 114oE, và 7 - 15oN), đạt tới 4,55 - 4,86ml/l

Theo mùa, nồng độ ôxy hoà tan trung bình tầng mặt phía bắc vùng nghiên cứu trong mùa khô và mùa mưa có giá trị tương ứng là 4,58 ml/l và 4,30 ml/l Vùng biển nam Trung bộ - đông Nam bộ và quần đảo Trường Sa có nồng độ DO

là 4,68 ml/l (mùa khô) và 4,62 ml/l (mùa mưa) Như vậy, vào mùa khô nồng độ ôxy hòa tan trong nước tầng mặt toàn bộ các khu vực đều cao hơn mùa mưa

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Hình 7 Phân bố nồng độ DO(ml/l) trung bình tầng mặt trong

mùa đông (trái) và mùa hè (phải)

20

Theo độ sâu, nồng độ ôxy hoà tan tương đối ổn định trong lớp nước từ 0 đến 50m, sau đó giảm dần Theo số liệu của dự án Trường Sa 1993 - 1997 (khu vực 106 - 114oE, và 7 - 15oN) ở độ sâu 100m nồng độ ôxy hoà tan trung bình là 3,76ml/l, xuống độ sâu 200m nồng độ DO trung bình chỉ còn là 2,83ml/l

Từ CSDL của đề tài chúng tôi đã đưa ra (để minh họa) các bức tranh phân

bố nồng độ DO trong nước vùng biển nghiên cứu ở các tầng mặt trong mùa đông

và mùa hè (hình 7) Giá trị trung bình của DO tính toán từ CSDL tuy có thấp hơn giá trị DO đo được trong các đợt khảo sát riêng biệt, song sự khác biệt này không nhiều và nó mang đặc trưng thống kê rõ rệt và phản ánh đúng với quy luật phân bố

và biến động trường DO trong vùng biển nghiên cứu

Bảng 1 Giá trị trung bình một số yếu tố hóa học-môi trường

trên vùng biển xa bờ miền Trung

Ôxy (mg/l)

bộ đến đông Nam bộ và Trường sa có pH 7,95 - 8,21 tại tầng mặt, 7,90 - 8,13 tại tầng 100m – Bảng 1

21

Theo mùa, vùng biển nghiên cứu có giá trị pH trung bình mùa mưa lớn hơn mùa khô, song sự khác biệt không nhiều Tại tầng mặt, giá trị pH trung bình là 8,18 trong mùa mưa và 8,16 trong mùa khô; tại tầng 100m các giá trị tương ứng là 8,12 và 8,09

1.1.4 Các front ở vùng biển nghiên cứu

Các front trong Biển Đông thường nằm trùng vị trí với sườn lục địa (hình 8, 9) Ít nhất có 1front ở phía Tây Luzon mở rộng xuống tới các lớp nước sâu Front phía Tây Luzon nằm trùng với khu vực nở hoa của các thực vật nổi liên quan đến hiện tượng nước trồi (Tang & cs, 1999) hoặc liên quan đến xoáy thuận ổn định ngoài khơi Tây Bắc Luzon (Qu, 2000) Front này và dải front ngoài khơi phía Đông Việt Nam trùng với 3 khu vực hoạt động động lực mạnh có thể quan trắc được từ dữ liệu độ cao mực biển TOPEX/Poseidon (Ho & cs, 2000) Thông qua các dữ liệu TOPEX/Poseidon Wang và Cs (2000) đã chứng minh được rằng Front ven bờ Việt Nam gần với các dải hẹp có sự biến thiên theo mùa đáng kể với cực trị biến thiên lớn nhất Chủ yếu các front nhiệt bề mặt (SST) thời kỳ mùa đông xuất hiện dọc theo sườn lục địa ngoài khơi phía Nam Trung Hoa và ngang cửa vịnh Thái Lan và Tây Bắc đảo Luzon (hình 9)

Hình 8 Sơ đồ phân bố front trong biển

Đông (theo Belkin I.M)[11]

Hình 9 Các front SST chu kỳ dài Biển

Đông tháng hai giai đoạn 1985-1996[10]

22

Tại vùng biển Việt Nam, nghiên cứu front và sự hiện diện của các khối nước

đã được đề tài KT03-10 (1991-1995) mô tả, chỉ ra vị trí trong từng tháng, từng mùa làm cơ sở dữ liệu quan trọng trong dự báo phân bố nguồn lợi cá (hình 10) Với kết quả mô hình hóa, đề tài KHCN- 06-02 cũng đã khẳng định sự hiện diện của các khối nước và front đã giúp lý giải rõ hơn về các khu vực tập trung cá liên quan đến hoạt động của nước trồi, các front và quá trình dịch chuyển chúng do hoàn lưu chung của biển Mô hình cũng đã chỉ ra sự hiện diện của khối nước lạnh mùa đông ven bờ Trung Quốc với nhiệt độ tương tự như khối nước lạnh ven bờ Tây vịnh Bắc

Bộ Trong mùa đông, giới hạn lan truyền của khối nước nước mặt Bắc Biển Đông

có thể kéo dài đến tận 50N và uốn về hướng Đông Nam đến 112-1130E và dải front nhiệt kết hợp với front muối phía Đông-Nam Phú Quý có thể có vị trí trung bình theo hướng Bắc Nam [5]

Hình 10 Bản đồ phân bố các khối nước và front trên mặt biển theo hai mùa gió (1- nước lạnh ven bờ tây vịnh bắc bộ, 2 - nước mặt bắc Biển Đông, 3 - nước mặt ngoài khơi nam Biển Đông, 4- nước mặt biển sâu, 5- nước nhạt lợ ven bờ, 6- nước mặt khu vực nước trồi nam trung bộ, 7 - nước mặt khu vực nước trồi Vịnh Bắc Bộ,

3- khu vực front, giới hạn các khối nước) (Đề tài KT03-10)

23

Trong mùa hè, số lượng các khối nước vẫn giữ nguyên như trong báo cáo của đề tài KT03-10, vị trí các vùng front cũng không có sự thay đổi nhiều nhưng nguồn gốc của các front có thể được làm sáng tỏ hơn Front tổng hợp nhiệt và muối nằm giữa khối nước ấm và tương đối nhạt do kết quả tương tác với nước sông đổ ra

từ vùng bờ Nam Bộ với nước lạnh và mặn khu vực nước trồi Front tại phía Bắc Đèo Ngang cơ bản là front nhiệt do kết quả xâm nhập của nước tầng sâu đi lên tại vùng tiếp giáp với nước bị đốt nóng mạnh mùa hè do gió khô nóng tại các vùng biển nông ven bờ Hà Tĩnh, Nghệ An Dải front phía cửa sông Hồng lại là front muối

do xâm nhập nước sông ra biển [5]

Kết quả phân tích các khối nước của đề tài KT03-10 trình bày trong bảng 2, 3

Bảng 2 Đặc trưng nhiệt muối các khối nước mùa đông (Đề tài KT03-10)

( o C)

Đ ộ muối

(‰)

Ký hiệu trên hình 10

Bảng 3 Đặc trưng nhiệt muối các khối nước mùa hè (Đề tài KT03-10)

( o C)

Đ ộ muối

(‰)

Ký hiệu trên hình 10

1.2.1 Đối với cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares)

Cá ngừ vây vàng là loài cá có kích

thước lớn, cơ thể rắn chắc, hình thoi, hơi dẹt

bên Tổng số lược mang ở cung mang thứ nhất

là 26-34 Có hai vây lưng phân tách nhau một

khoảng rất hẹp, có 8-10 vây phụ phía sau vây

lưng thứ 2 và 7-10 vây phụ sau vây hậu môn

Những cá thể lớn có tia vây lưng thứ hai và

vây hậu môn rất dài, có thể đạt quá 20% chiều dài thân Thân phủ vẩy rất bé, phần ngực có vẩy lớn hơn nhưng cũng không phân biệt quá rõ Cuống đuôi rất dẹt với 1 sống da lớn giữa hai sống da nhỏ hơn ở mỗi bên Có bóng bơi Phần lưng có màu xanh kim loại đậm chuyển dần sang vàng đến bạc ở phần bụng Hai bên bụng cá thường có khoảng 20 vạch ngang hoặc các đường chấm đứt đoạn Vây lưng, vây hậu môn và các vây phụ có màu vàng sáng, các vây phụ có viền đen hẹp

Cá ngừ vây vàng sống ở tầng nước trên nhưng thường tập trung ở lớp nước sâu hơn tầng dưới mặt Nghề câu vàng thường câu được cá ở lớp nước xáo trộn, từ gần tầng mặt đến độ sâu khoảng 250m, trên lớp nêm nhiệt Cá phân bố ở vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới với nhiệt độ 150C-310C, nhưng nhiệt độ ưa thích trong khoảng 180C-280C

Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của cá ngừ vây vàng ở các vùng biển thuộc

Thái Bình Dương là 24 o C Khi phải bơi với tốc độ cao ở tầng nước sâu tối tăm

Cá ngừ vây vàng

25

thiếu ánh sáng có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của cơ thể, sự hâm nóng nhiệt độ ở võng mạc mắt và ở não cao hơn nhiệt độ bên ngoài đã giúp cá tăng cường thị lực, đảm bảo bắt được mồi dễ dàng Cá ngừ vây vàng trưởng thành (60-90kg) phân bố tại độ sâu giống với cá chưa trưởng thành (2-5kg) và chúng sử dụng 60%-80% thời gian sống tại tầng nước mặt đồng nhiệt hoặc ngay sát dưới tầng nước này (sâu trên 100m) Đôi khi cá trưởng thành bơi xuống tầng nước lạnh 18oC nhưng sau đó lại dành hơn 90% thời gian sống trong tầng nước có nhiệt độ trên 22oC

Độ sâu lớn nhất mà cá ngừ vây vàng (được theo dõi) có thể đạt tới là 270m, nơi có nhiệt độ khoảng 15oC và nồng độ ôxi trung bình vẫn giữ được ở mức trên 80% độ bão hòa Tại 25oC, mặc dù cá có những thay đổi về sinh lí tương ứng với sự suy giảm oxi ở môi trường xung quanh nhưng sự giảm nhẹ đó luôn nằm trong giới hạn chịu đựng và không làm suy giảm sự phân phối ôxi của hệ tuần hoàn Tuy nhiên, nhiệt độ trong cơ thực sự là yếu tố giới hạn sự hoạt động theo chiều sâu của

cá ngừ vây vàng Cụ thể, tại 15oC, cá không có khả năng tăng nhịp tim và do đó hầu như không thể đáp ứng nhu cầu tăng hàm lượng ôxy trong cơ khi săn mồi hoặc khi trốn tránh các loài cá ăn thịt khác, ngay cả khi tầng nước này không thiếu hụt ôxy Điều này cũng đồng nhất với hiện tượng cá ngừ vây vàng chỉ hoạt động trong lớp nước có nhiệt độ lớn hơn 15oC

1.2.2 Đối với cá ngừ mắt to (Thunnus obesus)

Cá ngừ mắt to có cơ thể rắn chắc, hình

thoi, hơi dẹt bên, đầu và mắt to Tổng số

lược mang tại cung mang thứ nhất là 23-31

Hai vây lưng phân tách nhau bởi một

khoảng hẹp, có 8-10 vây phụ sau vây lưng

thứ hai và 7-10 vây phụ sau vây hậu môn

Tia vây hậu môn và vây lưng thứ hai ngắn Vây ngực có chiều dài trung bình 31% chiều dài thân) đối với những cá thể có kích thước lớn (trên 110cm) nhưng lại rất dài ở những cá thể bé hơn Có 2 vành da trung gian giữa hai vây bụng Thân phủ

(22-Cá ngừ mắt to

26

vẩy rất bé, phần ngực có vẩy lớn và dày hơn nhưng cũng không quá rõ ràng Cuống đuôi rất dẹt với 1 sống da phát triển rõ giữa hai sống đuôi nhỏ hơn ở mỗi bên gốc vây đuôi Có bóng bơi Lưng cá có màu xanh kim loại đậm, hai bên thân và bụng có màu hơi trắng, có 1 dải màu xanh ngũ sắc chạy dọc thân theo đường bên ở cá thể còn sống Vây lưng thứ nhất có màu vàng đậm, vây lưng thứ hai và vây hậu môn có màu vàng nhạt, các vây phụ có màu vàng sáng với viền đen Cá nhỏ có các vạch ngang cách nhau không đều ở hai bên bụng và có tia vây ngực dài, vượt quá vây hậu môn và vây lưng thứ hai

Cá ngừ mắt to sống ở tầng dưới mặt, độ sâu 50-350m, tương ứng với nhiệt độ 29-130C, nhưng nhiệt độ tối ưu là 17-22oC Sự xuất hiện của loài này biến thiên theo mùa và khí hậu, nhưng thường ở lớp nước bề mặt và lớp nêm nhiệt Nhiệt độ

và độ sâu lớp nêm nhiệt có lẽ là những yếu tố chính của môi trường quyết định sự phân bố theo các phương ngang và thẳng đứng của cá ngừ mắt to Cá ngừ mắt to có ngưỡng chịu đựng nhiệt độ và nồng độ ôxy thấp hơn các loài cá ngừ khác nên loài này có xu hướng phân bố sâu hơn Cá con và cá trưởng thành cỡ nhỏ thường ở tầng mặt trong những nhóm đơn loài hoặc cùng với các loài cá ngừ khác (cá ngừ vây vàng, cá ngừ vằn) và có thể đi cùng với những vật thể trôi nổi Ở vùng nhiệt đới, cá nhỏ loài này thường đánh được nhiều ở độ sâu 50-100 m, phía dưới các vật thể trôi nổi như các khúc gỗ, chà rạo Cá lớn ở lớp nước sâu hơn và có xu hướng sống biệt lập, ít hợp đàn Kết quả đánh dấu cá ngừ mắt to ở Hawai cho thấy, vào ban ngày, sự phân bố của cá trưởng thành liên quan chặt chẽ với đường đẳng nhiệt 150C, vào ban đêm, cá di chuyển lên tầng nước trên ấm hơn, ở độ sâu khoảng 50m

Cá ngừ mắt to thường sống ở vùng biển có khoảng biến đổi nhiệt độ lớn hơn

cá ngừ vây vàng (khoảng 10oC đối với cá nhỏ, 18oC đối với cá trưởng thành) Cá bắt mồi vào cả ban ngày và ban đêm Vùng nước kiếm mồi ưa thích của cá ngừ mắt

to là những khu vực có nhiệt độ 8-15oC nằm ở gần ngưỡng nhiệt gây chết Theo những số liệu gần đây, cá ngừ mắt to ở vùng biển Hawai thường kiếm ăn cả ngày ở

độ sâu 350m - 500m, nơi có nhiệt độ khoảng 8oC-10oC Cá sẽ hoạt động trong phạm

27

vi này cho tới khi nhiệt độ cơ thể của chúng giảm xuống còn 17oC (hiện tượng này xảy ra sau 45 phút) Lúc đó, con vật sẽ bơi lên tầng nước ấm hơn (độ sâu 50 -150m) trước khi chúng quay trở lại tầng nước có độ sâu lớn Tập tính này cho thấy khi nhiệt gây chết bị tụt xuống thấp hơn thì cá ngừ mắt to có thể bơi xuống sâu và ít tập hợp lại với nhau do sự di cư thẳng đứng của chúng được nới rộng Trái lại, khi nhiệt gây chết tăng lên thì nhìn chung nơi cư trú của cá ở tầng nước nông hơn và sự di cư theo chiều thẳng đứng ít được nới rộng

1.2.3 Đối với cá ngừ vằn (Katsuwonus pelamis)

Cá ngừ vằn có cơ thể hình thoi, dài

và tròn, có 1 hàng răng nhỏ, hình nón Số

lượng lược mang 53-63 chiếc ở cung mang

thứ nhất Hai vây lưng cách nhau một

khoảng hẹp (không lớn hơn mắt), vây lưng

thứ nhất có 14-16 gai cứng, có 7-9 vây phụ

sau vây lưng thứ hai và 7-8 vây phụ sau

vây hậu môn, vây ngực ngắn với 26-27 tia vây, có 2 vành da trung gian giữa hai vây bụng Cơ thể cá không phủ vảy, ngoại trừ vùng ngực và cơ quan đường bên Có 1 sống da phát triển giữa 2 sống da nhỏ hơn ở mỗi bên gốc vây đuôi Lưng cá màu xanh sẫm, hai bên thân và bụng màu trắng bạc với 4-6 dải sọc màu đen chạy dọc thân từ trước ra sau mỗi bên mặt bụng cá

Cá ngừ vằn là loài sống ở tầng mặt của vùng biển khơi và cá trưởng thành phân bố ở đường đẳng nhiệt 15oC Nhìn chung, phạm vi nhiệt độ của sự xuất hiện

cá ngừ vằn là từ 14,7oC đến 30oC, trong khi ấu trùng của chúng phần lớn bị giới hạn tại tầng mặt với nhiệt độ không dưới 25oC

Nhiệt độ tầng mặt của vùng biển có cá ngừ vằn sinh sống thường nằm trong khoảng 18oC - 28oC hoặc có thể cao hơn, kéo dài từ vùng xích đạo tới vĩ độ 40o bắc

Ở vùng biển tây Thái Bình Dương, sự di chuyển và tập trung thành đàn của cá ngừ vằn dường như liên quan tới nhiệt độ của vùng front Phân bố độ sâu của cá ngừ vằn

Cá ngừ vằn

28

có sự thay đổi theo ngày và đêm: vào ban ngày, chúng phân bố từ tầng mặt tới độ sâu khoảng 260m, về đêm chúng phân bố gần tầng nước mặt hơn

1.3.Tài liệu và phương pháp

1.3.1 Cơ sở dữ liệu hải dương học

Số liệu sử dụng cho việc nghiên cứu đánh giá cấu trúc hải dương trong vùng biển nghiên cứu của luận văn bao gồm các nguồn số liệu từ các cơ sở dữ liệu quốc

tế và nguồn số liệu trong nước hiện đang lưu trữ tại một số cơ quan nghiên cứu biển của Việt Nam

• Số liệu nguồn gốc quốc tế

Nguồn dữ liệu này gồm những số liệu quan trắc hải dương học có gốc tích rõ ràng và được kiểm tra sơ bộ, ghi thành đĩa CD-ROM, bao gồm:

a) Dữ liệu địa hình do National Oceanic and Atmospheric Administration và Geophysical Data center, Marine Geology and Geophysics Division (Mỹ) phát hành năm 1994 dưới dạng đĩa CD-ROM Trong đĩa CD-ROM này chứa những

dữ liệu về địa hình trái đất, độ cao lục địa, độ sâu đại dương và đường biên giữa lục địa và đại dương với độ phân giải 5’ kinh, vĩ Đến năm 1998 tái bản với độ phân giải 2’ kinh ,vĩ

b) Dữ liệu về các trường hải văn và thuỷ hoá Đây là bộ gồm 10 đĩa CD-ROM

do National Oceanic and Atmospheric Administration, National Enviromental Satellite, Data and information Service, National Geophysical Data center (Mỹ) phát hành, ở đây chứa những số liệu quan trắc các trạm nước sâu, các mẫu nhiệt

độ, độ muối, độ sâu, quan trắc nhiệt áp ký về các trường nhiệt độ, độ muối và một số tham số thuỷ hoá nước biển trên toàn đại dương thế giới

Phòng thí nghiệm khí hậu đại dương tại NODC được tài trợ bởi NOAA Climate and Global change Program đã xây dựng những cơ sở dữ liệu hải văn với chất lượng khoa học cao Nội dung công việc bao gồm kiểm tra chất lượng của các

dữ liệu theo độ sâu về nhiệt độ, độ muối, oxy hoà tan, đã được đo từ trước tới thời điểm năm 1994 và xây dựng các trường trung bình một độ kinh, vĩ cho từng tham số này bằng cách sử dụng kỹ thuật phân tích khách quan Dữ liệu profile ứng

29

với các tầng quan trắc nhưng đã được nội suy về các tầng chuẩn có kèm theo các mã kiểm tra, được phân phát cho cộng đồng hải dương học quốc tế sử dụng dưới dạng loạt đĩa CD-ROM gọi là World Ocean Atlas 1994 Năm 1998 tái bản bổ sung thành World Ocean Atlas 1998, đến năm 2001 lại tái bản bổ sung thành WOA 2001 Ngoài ra loạt đĩa CD-ROM này còn chứa những mảng số liệu phân tích khách quan trung bình ô vuông 1o ×1o kinh, vĩ của từng tham số quan trắc đã nói trên và các đặc trưng thống kê ô vuông 5o×5o kinh, vĩ các tầng chuẩn từ mặt tới 5.500 m Một số profile sâu hơn có thêm các tầng chuẩn bổ sung là 6000m, 6500m, 7000m, 7500m, 8000m, 8500m, 9000m Từ cơ sở dữ liệu này bộ môn Hải dương học, Trường Đại

học Khoa học Tự nhiên đã trích ra được 137181 trạm thuộc biển Đông Trong đó có

một số trạm nằm trong vùng biển xa bờ Miền Trung và giữa Biển Đông Số liệu này được phân loại, thống kê cho từng tháng

• Những nguồn dữ liệu trong nước

Sự nghiệp điều tra nghiên cứu vùng biển Việt Nam thực sự được tiến hành một cách hệ thống từ những năm 20 của thế kỷ XX với những giai đoạn hoạt động chính

từ năm 1954-1975, và giai đoạn sau năm 1975 Nguồn dữ liệu trong nước được thu thập chủ yếu từ các chuyến điều tra khảo sát thuộc các đề tài dự án do Viện quản lý hoặc các đề tài dự án hợp tác quốc tế Đây là nguồn số liệu quý vì nó có tính đồng bộ

cả về thời gian và địa điểm với số liệu cá được thu thập Số liệu của một số đề tài dự

án được sử dụng chủ yếu ở đây là:

Chương trình Thuận Hải-Minh Hải, Chương trình thăm dò khảo sát nguồn lợi hải sản biển Việt Nam hợp tác với Liên Xô trước đây (1979 - 1988), Đề tài điều tra nguồn lợi sinh vật biển quần đảo trường Sa (1994 - 1997), Dự án JICA (1995 - 1997), Dự án ALMRV -I (1996 -1998) và ALMRV - II (1999 - 2004), Dự án Thăm

dò khai thác nguồn lợi hải sản phục vụ phát triển nghề cá xa bờ (1998 - 1999), Dự

án SEAFDEC (1999 - 2000), Đề tài KC09.03, Dự án ALMRV –II (2003-2005), Đề tài nghiên cứu nguồn lợi cá nổi nhỏ (2003-2006 Đề tài Dốc thềm lục địa (2005-2006), đề tài KC09.14/06-10 (2008-2010) v.v

30

Từ các nguồn số liệu nêu trên, đã tiến hành trích các trạm đo nằm trong phạm

vi vùng biển xa bờ miền trung (từ vĩ tuyến 6oN trở lên 170N phía bắc và từ kinh tuyến 107oE đến 1170E) Tổng số các trạm thu được là 55 400 trạm Sơ đồ biểu diễn

sự phân bố các trạm chứa số liệu quan trắc nhiệt-muối được thể hiện trên hình 11

Trên cơ sở dữ liệu này tiến hành xây dựng trường nhiệt độ, độ muối trung bình tháng nhằm mục đích phục vụ cho việc tính toán và nghiên cứu các câu trúc nhiệt đặc trưng, công việc này được thực hiện như sau:

Số liệu nhiệt độ tại các trạm đo nằm trong ô lưới 0,5o× 0,5o kinh, vĩ của từng tháng sau khi đã được chỉnh lý sơ bộ đã tiến hành lấy trung bình thành một chuỗi số liệu nhiệt độ, độ muối đặc trưng cho tháng đó, ô đó Theo phương thẳng đứng các giá trị nhiệt độ và độ muối được nội suy tuyến tính cho các tầng sâu: 0m, 10m, 20m, 30m, 40m, 50m, 60m, 75m, 100m, 125m, 150m, 200m, 250m, 300m, 400m, 500m, 600m, 800m va cũng đã được lấy trung bình tháng trên từng ô lưới 0,5độ kinh-vĩ

Hình 11 Phân bô số lượng trạm lịch sử có thu thập nhiệt độ nước biển

31

1.3.2 Cơ sở dữ liệu cá Vietfish base

Riêng vùng biển xa bờ Miền Trung và giữa Biển Đông thuộc phạm vi nghiên cứu của đề luận văn (6-17oN, 107-117oE), các thông tin về dữ liệu của CSDL nghề

cá xa bờ được thể hiện trên hình 12đến 14 và bảng 4, 5, 6, 7, 8 Có thể thấy mặc dù

dữ liệu nghề cá xa bờ đã có một dung lượng khá lớn (28153 lượt trạm cho cả 3 nghề, chiếm trên 70% dung lượng của CSDL VietFishBase), song lại tập trung chủ yếu vào lượng dữ liệu thu được từ sổ nhật ký khai thác (trên 92%) mà chất lượng đang còn phải kiểm tra thêm, trong khi số lượng dữ liệu thu được từ các chuyến điều tra khảo sát và giám sát nghề cá (có chất lượng cao hơn) còn khá khiêm tốn

Bảng 4 Nguồn số liệu nghề câu vàng

Nguồn Tên đề tài/dự án (tên tóm tắt) Năm Số chuyến

Dự án Đánh giá nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam

Đề tài điều tra hiện trang nguồn lợi và môi trường vùng

Nghiên cứu trữ lượng và khả năng khai thác nguồn lợi

cá nổi (chủ yếu là cá ngừ vằn, ngừ vây vàng và cá ngừ

mắt to) và hiện trạng cơ cấu nghề nghiệp khu vực biển

XBMT và Đông Nam Bộ

2002-2004 4

Đề tài Nghiên cứu cải tiến và ứng dụng công nghệ mới

trong nghề câu cá ngừ đại dương ở vùng biển miền

Trung và Đông Nam Bộ

Xây dựng mô hình dự báo cá khai thác và các cấu trúc

hải dương có liên quan phục vụ đánh bắt xa bờ ở vùng

biển Việt Nam

2001-2004 3

Số liệu

điều tra

khảo sát

Đề tài Ứng dụng và hoàn thiện quy trình công nghệ dự

báo ngư trường phục vụ khai thác hải sản xa bờ,

Đề tài điều tra hiện trang nguồn lợi và môi trường vùng

Xây dựng mô hình dự báo cá khai thác và các cấu trúc

hải dương có liên quan phục vụ đánh bắt xa bờ ở vùng

biển Việt Nam

2001-2004 2

Số liệu

giám sát

Đề tài Ứng dụng và hoàn thiện quy trình công nghệ dự

báo ngư trường phục vụ khai thác hải sản xa bờ,

KC.09.14/06-10

2009-2010 8

Đề tài Nghiên cứu lập dự báo ngư trường khai thác cá

biển và một số loài đặc sản ở biển Việt Nam 2000-2008 72 tàu