Sổ tay hàng hải - T1 - Chương 5

Sổ tay hàng hải - Tập 1 - Chương 5: Thủy văn hàng hải

THUY VAN HANG HAI

5.1 Đặc trưng địa lý của thuỷ hệ hàng hai

5.1.1 Khái quát sự phân bố thuỷ hệ trên trái đất

Diện tích bể mặt toàn bộ trái đất : 510 000 000km,

Diện tích đại dương : 362 000 000km’, chiém N

Sự phân bố của thuỷ hệ dại dương trái đất có

hai đặc điểm,

1 Sự phân bế không đều đặn theo vĩ độ (Hình

2.01), đại dương chiếm 60,7% diện tích của

cau

s89 3 6 9 12 15

2 Toàn bộ thuỷ hệ đại dương trên trái đất nối Hình 5.01

nam bán cầu về phía vĩ độ thấp, mở rộng thành ba đại dương, Thái bình Dương, Đại tây

Đương và Ấn độ Dương (Hình 5.02)

5.1.2 Kich thước của các đại dương

1 Sự phân chia các đại dương và các vùng biển phụ thuộc

Theo tập quán, các vùng biển thế giới được chia thành F

Độ Dương, Bắc Băng Dương và Nam Đại Dương là vùng

Năm giữa các châu lục Châu A, Châu Đại đương, Châu VỮNG lh ‘Punt

nam cực và Châu Mỹ, phía đông giáp Panama, phía tây mt

giấp Phi-lip-pin Phía tây có thể đi qua eo biển Malaca

thông thương đến Ấn độ dương, phía đông nối liển với

Diện tích Thái bình dương lớn nhất trong các đại dương, ` Bin

lớn hơn tổng diện tích của Ấn độ dương và Đại tây

dương Tổng cộng diện tích tất cả lục địa vẫn nhỏ hơn re

điện tích Thái bình dương, độ sâu của đại dương này

cũng lớn nhất trong các đại đương

Hình 5.02

2) Đại tây duong ( Atlantic Ocean)

SO TAY HANG HAI 219

Nằm giữa Châu Âu, Châu Phi, Châu Mỹ, nam giáp Châu nam cực, bắc tiếp giáp Bắc băng dương, nối lién với thuỷ vực Thái bình dương và Ấn độ dương ( Nói chung, ngươi ta lấy

đường kinh tuyến đi qua Cape Horn (nam Châu Mỹ La tỉnh) và Cape Agulhas ( nam Châu Phi) làm đường ranh giới để phân chia ba dai dương gồm Thái bình đương, Đại tây đương, và v

An độ dương

Đại tây dương là đại dương lớn thứ hai, hình đáng kéo dài theo chiều bắc nam, hai đầu rộng

giữa hẹp, là đại dương dài nhất theo chiều bắc nam; hẹp chiéu ngang theo chiều đông tây, chỗ hẹp nhất gần xích đạo chỉ rộng khoảng 1500 bải lý

3) And6 duong (Indian Ocean)

Nằm giữa Châu Á, Châu Phi, Châu Đại dương và Châu nam cực, hình dáng đơn giản, rộng

theo chiêu đông tây, hẹp theo chiêu bắc nam, là vùng biển nhiệt đới, đại bộ phận đều nằm

cận xích đạo, nhiệt độ trung bình của mặt biển chừng 20~267

4) Bắc băng dương

Bao quanh Bắc cực, nằm giữa Châu Âu và Bắc Mỹ, trung tâm gần trùng với Cực bắc, điện tích nhỏ nhất trong bốn đại đương, là vùng biển bàn đới có nhiệt độ thấp nhất, đóng băng

5) Nam đại dương

Những năm gần đây, thông qua các hoạt động khảo sát mang tính quốc tế đồng thời với những đặc điểm riêng biệt của vùng nước bao quanh Châu nam cực, nó là nguồn lạnh chính

của các đại dương, vào mùa xuân năm 2000 Tổ chức thuỷ văn quốc tế (HO) đã công nhận

vùng nước này là đại dương thứ năm đặt tên Nam đại đương (Southern Ocean)

Trên biển cồn có nhiều thuỷ vực nhỏ với hình dáng và đặc trưng khác nhau nằm ở ranh giới

các đại dương chia cắt bởi đại lục, bán đảo, quần đáo được gọi là biển, vịnh, và eo biển

2 Diện tích, thể tích, độ sâu trung bình của các đại dương và vùng biển phụ cận

Đại tây dương (bao gồm biển Grơn- 86,557 323,369 3.736

len và biển Na uy)

mun-xan, Vịnh Bapfin và vùng biển bắc

1.3 Đặc tính vật lý của nước biển

Đệ mặn ( Salinity) của nước biển

Là khối lượng muối tính bằng gam trong lkg nước biển (thường diễn đạt bằng tỷ lệ phần nghìn của nước biển — o/oo)

Muối biển chứa nhiều hợp chất gồm các chất: chioride - 19,3 o/oo, sodium - 10,7 o/oo, sulfate — 2,7 o/oo, magnesium ~ ],3 ofoo, calcium — 0,4 o/oo, potassium — 0,4 o/oo,

bicarbonate — 0,15 o/oo, bromide — 0,07 0/oo, các chất khác - 0,06 o/oo, tổng cộng muối chiếm 35,08 o/oo khối lượng của toàn bộ nước biển

Khối lượng riêng của nước biển

Là khối lượng của một đơn vị thể tích nước biển Khối lượng nước biển là hàm số của nhiệt

độ, độ mặn và áp suất không khí, Dưới điều kiện áp suất khí quyển, khi nhiệt độ nước biển

4C th giá trị trung bình của khối lượng riêng nước biển là 1,025g/cm° Từ trong tư liệu thống kê biết rằng, khối lượng riêng nước biển tại xích đạo là 1,023g/cm”, tại thuỷ vực nam

cực là 1,027g/cm"

- Các tham số liên quan đến nhiệt độ nước biển

Vì có hàm lượng muối nhất định cho nên nước biển có nhiều đặc tính liên quan đến nhiệt độ

không giống như nước ngọt

a) Nhiệt độ đóng băng của nước biển tương ứng với độ mặn

b) Nhiệt độ sôi của nước biển tương ứng với độ mặn

4 Đặc trưng phân bố của nhiệt độ bể mặt nước biển trên các đại dương

Chiểu đầy 1m của mặt nước biển hấp thụ chừng 60% tổng năng lượng bức xạ của mặt trời

vào nước biển trên đại đương Nhiệt độ trung bình hàng năm của nước biển trên đại đương

là 17,4°C, Thái bình dương 19,1°C, An độ dương 17,0°C, Đại tây dương 16,9C ` Nhiệt độ trung bình của nước biển ở mỗi 10? vĩ độ trên ba đại đương cho trong bảng sau đây,

Vĩ độ Ð.tây |T,bình | Ẩn độ | Trang | Ð tây |T bình | Ấn độ | Trung

dương | dương | dương | bình | dương dương | dương | bình -

Th.vực giữa nam ĐTĐ | +5~+16 | 34,3-35,6_| Th.vyc A bac eye +2-+10 | 33,5~34,4 Thuỷ vực Á nam cực | +3~+9 33,8-34,5 | Th.vucx.dao TBD | +6~+16 | 34.5~352 'Th.vực quanh nam cực _} +0,5~+2,5 34,7~34,8 | T.v đông bắcTBD | +10-+16 | 340-346

T.v tay bic TBD +7~416 | 34,1~34,7 T.v đông nam TBD +98~+16 | 343-351 T.v tay nam TBD +7~416 | 34,5~35,5

5.1.4 Độ trong suốt và màu sắc của nước biển

1 Độ trong suốt của nước biển

Độ trong suối là một thông số đặc trưng đo mức độ nhìn thấy trong nước biển Phương pháp truyền thống để xác định độ trong suốt của nước biển là đùng một cái đĩa tròn màu trắng

đường kính 30 cm thả vào nước biển phía bên mạn tàu đối diện với phía mặt trời, theo chiều

thẳng đứng, để cho đĩa chìm dẫn vào nước cho đến khi một người quan sát có thị lực bình

thường không còn nhìn thấy cái đĩa Khoảng cách từ mặt nước đến khi cái đĩa còn nhìn thấy

là độ trong suốt của nước biển

Độ trong suốt cao nhất của nước biển trên các đại dương là 66,5m (tại vùng biển Á nhiệt đới bắc Đại tây dương) Ở các vùng biển cận hải vì nước biển không thuần khiết cho nên độ trong suốt giảm xuống chỉ còn vài miết

2 Màu sắc của nước biển

Tia sáng mặt trời chiếu xuống nước biển, qua nhiều lần tán Xạ một số tỉa sáng tạo thành bức

xạ quang trong không gian trên biển Màu sắc nước biển mà mắt người có thể nhìn thấy là

do quang phổ phẩn xạ các tỉa sáng từ mắt biển và quang phổ bức xạ từ trong lòng biển lên

phía trên tạo thành Màu sắc của nước biển là một biểu hiện đặc tính quang học của bản

thân nước biển

Để có tiêu chí xác đỉnh mầu sắc nước biển người ta dùng một tấm bảng tròn màu trắng có đường kính 30 cm phối hợp với một thuỷ sắc kế Thuỷ sắc kế chia màu sắc nước biển thành

21 cấp độ màu khác nhau, tử xanh thấm đến xanh lam, đẳng cấp càng nhỏ biểu thị nước biển càng thẩm Khí đo, thả tấm bắng trắng xuống nước ở chỗ bóng râm hoặc phía mạn tàu đối diện với phía mặt trời đến độ sâu bằng một nửa của độ trong suốt của nước biển, so sánh mầu sắc cột nước trên tấm bảng trắng với các cấp độ màu sắc của thuỷ sắc kế, chọn màu sắc gân tương tự trên thuỷ sắc kế, đó là mầu của nước biển với cấp độ xác định

Nói chung, màu sắc nước biển phân bố không đều, các vùng biển trên đại đương có màu sắc

khác nhau, khu vực á nhiệt đới nước biển có màu xanh thẫm, khu vực hàn đới vĩ độ cao có Tàu xanh lam, khu vực thểm lục địa vĩ độ cao có màu lục, khu vực cửa sông có màu vàng lục, hoặc nâu nhạt v.v

115 Biển phát quang

Khi hành hải vào ban đêm trên một số vùng biển, vào lúc cường độ ánh trăng không mạnh

lắm, có thể nhìn thấy trên mặt biển trên các vùng biển chung quanh tàu các quẳng hào

Quang tròn song song màu vàng lục hoặc mầu xanh nhạt hoặc các vệt ánh Sáng song song trên mặt biển, thậm chí vết tầu đi qua cũng tạo thành một đường sáng kéo dài lưu trên mặt

biển Hiện tượng này gọi là biển phát quang

Hiện tượng biển phát sáng tạo ra là do quá trình phản ứng hoá học của các tế bào quang của

Vỉ sinh vật biển khi tiếp xúc với oxy, chúng phát ra “ánh sáng lạnh”, không phát nhiệt Trong

đại dương các loài sinh vật có thể phát ánh sáng lạnh rất nhiều, các chất hữu cơ đơn bào, vi

sinh vật đến các loài hải sản khi chịu tác dụng của ngoại lực như sóng xô, gió thổi đều phát sinh hiện tượng phát sáng

:

52 Hải lưu

“21 Phân loại hải lưu

SO TAY HANG HAI 223

Do ảnh hưởng trực tiếp của nhiệt từ bức xạ mặt trời lên nước biển trên đại dương cùng quá trình chuyển động của khí quyển ở không gian trên đại dương ( gió, mưa, bốc hơi ) cũng như tác dụng của sức hấp dẫn của mặt trời, mặt trăng gây nên sự chuyển động một khối lượng lớn nước biển theo chiều ngang với tốc độ và phương hướng tương đối ổn định gọi là hải lưu Hải lưa có thể chia thành ba loại: hải lưu gió, bải lưu khối lượng riêng và triểu lưu

Do ảnh hưởng của phong trường tác dụng lâu dài, tạo ra ứng suất lên bể mắt nước biển khiến nước biển chuyển động với quy mô lớn tạo nên hải lưu gió

2 Hải lưu khối lượng riêng

Do ảnh hưởng không đều đặn của bức xạ nhiệt mặt trời và của khí quyển lên nước biển,

cùng với lượng nước đổ ra từ lục địa làm biến đổi khối lượng riêng nước biển ở các thuỷ vực

khác nhau tạo ra sự dịch chuyển của nước biển với quy mô lớn

3 Hải hữu thuỷ triểu

Nước biển chịu tác dụng của lực hấp dẫn của mặt trời và mặt trăng khiến cho nước biển ở

vùng cận hải vừa tăng giầm độ cao vừa tạo ra đồng chảy chiều ngang theo chu ky

Tuy theo nhiệt độ tương đối của nước biển, có thể chia hải lưu gió và hải lưu khối lượng riêng thành ôn lưu và hàn lưu

Khi nhiệt độ nước của dòng chảy cao hơn nhiệt độ của vùng nước mà nó chảy qua thì đòng chảy đó được gọi là ôn lưu, ngược lại khi nhiệt độ đòng chảy thấp hơn nước của khu vực mà

nó chảy qua thì gọi là hàn lưu

Ôn lưu và hàn lưu có những đặc trưng khác biệt rõ rệt, ở chỗ gặp nhau của hàn lưu và ôn lưu

thì nhiệt độ, độ mặn và trọng lực của nước biển có những biến đổi dữ đội tác động mạnh mẽ đến quá trình chuyển động của khí quyển làm xuất hiện các hiện tượng khí tượng như mây,

mù dây đặc, hành hải trong những vùng đó hết sức khó khăn

5.2.2 Hải lưu gió

1 Mối quan hệ giữa hải lưu gió và phong trường trên

mặt biển

Gió tác dụng lên mặt biển, dưới ảnh hưởng.của trở

lực ñước biển và hiệu ứng Coriolis do trái đất tự

quay khiến cho hướng đồng chảy và hướng gió

không đồng nhất và tạo thành một góc kẹp Năm

1905 Ekman đã chứng mình trên lý thuyết hướng

của hải lưu gió (dòng bể mặU và hướng gió tạo

thành một góc 45°, xem hình 5.03 Ở bắc bán cầu

hướng hải lưu gió nằm bên phải hướng gió đi 45°, 6

nam bán cầu nằm bên trái 45” Thông qua tư liệu

thống kê 46 năm quan sát trên Ấn độ dương (xem Hình 5.03

bản đưới đây) các nhà khoa học đã chứng minh tính

Góc lệch giữa hương hãi lu gió và hướng gió An độ dưỡng

hoàn toần ngược chiểu nhau, tốc độ hải lưu gió ở đó chỉ bằng 4,3% của hải lưu gió bể mặt,

độ sâu đó gọi là độ sâu ma sát Dưới độ sâu đó thì hướng dòng chảy lại tiếp tục lệch phải (hoặc trái), tốc độ không đáng kể

Công thức kính nghiệm tính độ sâu ma sát như sau:

26W sing

- Tình toán bẩi lưu gió ở vùng biển cạn

ở vùng biển cạn vì độ sâu của nước biển không lớn lắm, ảnh hưởng của ma sát rất lớn Bằng

quan sát thực tế nhận thấy rằng hướng đồng chảy của hải lưu gió trên bể mặt vùng biển cạn

lệch khỏi hướng gió một góc nhỏ hơn so với vùng biển sâu Bản dưới đây biểu thị mối quan

hệ giữa góc lệch (ø ) của hướng hải lưu gió với tỷ số độ h/D , trong đó h là độ sâu nước biển

W —Téc dé gid (m/s)

A - Hệ số kinh nghiệm, phân tích qua thống kê A= 0,0247 Đối với ven biển

nước ta có thể áp dụng cách tính như trên nhưng lấy hệ số A= 0,0583

Hải lưu gió hể mặt và độ sâu ma sát trên đại dương

4, Tính toán tốc độ hải lưu gió khu vực vùng biển cận lục địa

Khu vực gần bờ thường không có đủ tư liệu thống kê nên tàu có thể đựa vào tốc độ gió đo

khu vực có mức thuỷ triểu lên xuống rõ rệt đều kéo theo sự chuyển động đồng thuỷ triều của

nước biển Chu kỳ của triểu lưu, cùng chu kỳ với thuỷ triểu, có thể chia thành bán nhật triều,

nhật triểu và nhật triểu hỗn hợp Do ảnh hưởng của địa hình và ma sát đáy cho nên hình thức

SO TAY HANG HAI 226

Căn cứ vào hình thức chuyển động có thể chia triểu lưu thành triỂu lưu quáy vàng và triểu lưu hai chiều Triêu lưu hai chiều chủ yếu xuất hiện ở eo biển, cửa biển, cảng, do điểu kiện địa hình, ở đó dòng triểu chủ yếu chảy theo hai chiều tới lui Hải lưu quay vòng là Bình thức phổ biến nhất của triều lưu, tuỳ từng vùng biển, có nơi triểu lưu xoay theo chiểu kim

— - Thời gian quay vòng của sóng triểu tới và sóng triểu đừng -

Cho dù triểu lưu mang tính chất Quay vòng hay hai chiểu, trong một chụ kỳ biến thiên của

nó đều có thể chia thành hạ giai đoạn: nước lớn, nước đứng (chuyển lưu) và nước rồng Do hình thái truyền lan của sóng triểu khác nhau mà phối hợp giữa thời gian chuyển lưu và quá trình biến đổi của thuỷ triểu cũng khác nhau

1) Sóng triểu tới

Loại sóng triểu này trong quá trình truyền lan ít chịu ảnh hưởng của địa hình, nói chưng sóng

triểu ngoài biển rộng đều thuộc loại này, điễn biến của dong tiểu biểu thị trên hình 5.04, Trong hình, điểm A (triểu cao) có tốc độ dòng chảy lớn nhất, sau triểu cao thì tốc độ dòng

chẩy giảm xuống, qua 3 giờ, đến điểm C (khoảng giữa của nước lớn và nước ròng) không còn chuyển động theo chiều ngang nữa mà trở thành nước đứng Tiếp theo sau đó dòng chảy

lại ngược lại với trước đó, qua 3 giờ lại đến điểm B, tốc độ lại trở nên lớn nhất Cứ như vậy đồng chảy tuần hoàn không ngừng

2) Sóng triều đứng

Trong quá trình truyền lan sóng triểu bị

bờ biển ngăn trở và phần xạ hoàn toàn

trở thành sóng triểu phản xạ, sóng triểu

phan xạ và sóng triểu tới giao thoa với

nhau hình thành sóng triểu đứng, như

hình 5.05, Trong hình vẽ, thuỷ chất

điểm tại điểm A (triều cao) chỉ chuyển

động xuống đưới mà không có chuyển

động ngang; thuỷ chất điểm tại D (triểu Hình 5.05

thấp) chỉ chuyển động lên, cũng không

có chuyển động ngang, hai diểm A và D chuyển động như thế gọi là “bụng sống” Thuỷ

chất điểm tại C và B không chuyển dộng lên xuống theo chiều thẳng đứng mà lại có, chuyển động ngang lớn nhất, hai điểm C và B gọi là “ nứt sóng” Từ đó khi phát sinh triểu cao và

thấp vào thời gian chuyển lưu, vào khoảnh khắc giữa thời gian triểu cao và triểu thấp ' sẽ xuất hiện triểu lưu có tốc độ lớn nhất

Trong đó, V„y - Tốc độ triểu lưu vào: thời điểm tương ứng trong ngay (kn)

Hyg - Biên độ thuỷ triểu trong ngày của cảng chính (m)

H - Biên độ triểu cường tại cảng chính (m)

SO TAY HANG HAI 227

V, - Tốc độ triểu lưu tương ứng vào thời điểm triểu cường (kn)

3 Tìm đồng chảy vào thời điểm bất kỳ

Hiện nay các tư liệu cung cấp cho mục đích hàng hải hầu hết chỉ cho thời gian phát sinh

nước lớn và thời gian chuyển đổi dòng triều Muốn tính tốc độ triều lưu vào bất cứ thời gian nào đó có thể dùng bảng đưới đây (5.B) để tìm hệ số , đem hệ số này nhân với tốc độ triều lưu vào thời điểm triều cường lân cận ‘

Hệ số tính triểu lưu vào thời điểm bất kỳ

Ghi chủ: T - Hiệu số thời gian tir lức chuyển đổi dòng triều đến lúc đồng triểu ôn nhất

‡ - Hiệu số thồi gian từ lúc chuyển đổi dòng triểu đến thời điểm tính toán

4 Các thông tin về triểu lưu trên hải đồ Anh (BC)

1) Biểu thị bằng các mũi tên có ghỉ chú các số liệu cần thiết

Trên hải đổ, hướng và tốc độ của dòng chảy như hải lưu và triều lưu, được biểu thị bằng các mũi tên Chiêu của mũi tên là chiều nước chảy đi

Đồng chảy nước lớn, biểu thị bằng hình 5.06a

Đồng chây nước ròng, biểu thị bằng hình 5.06b

3 Con số ghi trên mũi tên là tốc độ lớn nhất sop 250s,

của triểu lưu, đơn vị nơ Nếu muốn biểu thị ——tyr—*

+t an sats K2 2® ——

con số ghi tốc độ ghi thêm chữ “nước kém”, saạ—————> 5

tốc độ nhỏ hơn 1⁄4 nơ thi ghi thêm chữ 9

ròng thì có ghi chú thời gian chỉ tiết

Ở những vùng có hải lưu và triểu hỗn hợp

thì đánh đẩu một vòng tròn nhỏ ở mút mũi tên

Hình 5.06

Nếu hải lưu mạnh hơn triểu lưu, thì dòng tổng hợp chảy theo hải lưu, trên mũi tên sẽ ghi tốc

độ triểu lưu yếu nhất và mạnh nhất của kỳ nước cường Ví dụ hình 5.06e, x

tốc độ đồng nước khi triểu dâng và triểu rút trong kỳ nước cường ghi riêng biệt trên hai mũi

tên biểu thị hướng dòng chẩy triều dâng và triểu rút Ví dụ mm ` 2 4

Hướng và tốc độ của triều lưu quay vòng biểu thị theo như ví 98, 9 Qf ⁄ " q

dụ trên hình 5.07, nó được tính toán và vẽ chọ một địa điểm, ` 2 một cảng nhất định nào đó Mũi tên có ghỉ “0” và số ghimên 0510~ „7

đó biểu thị hướng đồng chảy và tốc độ đồng chây ở kỳ nước s/t Soe

cường Các mũi tên I, U, IN, biéu thị hướng và tốc độ dòng env “a, 73

chảy ở giờ thứ nhất giờ thứ hai sau khi nước cường Các mũi s = & °

tên 1, 2, 3 biểu thị hướng và dòng chẩy triểu lưu ở giờ thứ

nhất, giờ thứ hai trước giờ nước cường

Hình 8.07 2) Các dấu hiệu hình thoi chỉ dẫn thuỷ triểu trên hải đồ Anh

Tidal Streams referred to HW at DEVONPORT

Đức 32} 0602 [an [47 o8 |20]03 05 2Ì 8 og mI 10 03|715Ì10 05 |TI7]Ị070a2|222|02402

SB oro

>»

œ C2

24 Ban dé hai lưu

Để đảm bảo an toàn cho tàu thuyén trên biển, bản đồ hải lưu cung cấp cho mục đích hang hải cổ ba loại,

L Bản đổ hải lưu facsimile

Hiện nay nhiều quốc gia đều phát bản đề sóng qua hệ thống phát Facsimile dự báo sự phân

bố và đặc trưng sóng biển như Nhật bản, Trung quốc ở khu vực Châu A; My, Canada phát

khu vực Bắc Mỹ; Mỹ phát ở khu vực tây Thái bình dương: các nước Mỹ, Pháp, Tây ban nha

SO TAY HANG HAI 229

phát ở khu vực Châu Âu Người đi biển thu nhận các bản đỗ sóng qua máy thu facsimile để tham khảo Hình 5.08 là một bản đồ sóng phát qua hệ thống Facsimile của Nhật

Ban đổ hải lưu phát qua hệ thống facsimile

Bản để dòng chảy hải lưu

Đây là loại bản để xây dựng dựa trên cơ sở phân tích số lượng lớn tư liệu các lần quan trắc thực tế, lập trên ô lưới kinh vĩ độ cách nhau 1Ÿ, mũi tên trong từng ô lưới biểu thị giá trị trung bình:của tư liệu các lần quan sát trong tháng, hướng mũi tên là hướng tổng hợp dòng chây, số bên dưới góc trái biểu thị số lần quan sát trong tháng, số bên trên góc phải biểu thị

tốc độ trung bình (kn) của dòng chảy trong khu vực, (Hình 5.09)

§ơ đồ tấn suất hảilưu ˆ

hải lưu tại khu vực, trong đó dưới 5% số lần đo có tốc độ dòng chảy nhỏ hơn 6 n.m/d (hải

lý/ngày) Dòng chảy hướng đông nam, theo cánh hoá hương đông nam trên hình vẽ, có 3 loại

gồm đòng chảy 0~12,n.m/d chiếm 14% cả tháng (đo bằng độ dài của các phân đoạn thô hoặc mãnh trên mỗi cánh), dòng chảy 25~4§ n.m/d chiếm 15%, dòng chảy 49~72 n.m/d chiếm

15%, tổng dòng chảy đông nam chiếm chừng 44% trong cả tháng Các cánh hoa khác cũng

đo bằng cách như vậy,

5.2.5 Sự phân bố hải lưu trên Biển Đông và trên toàn thế giới

1 Các dòng hải lưu chủ yếu trên Biển Đông

Hướng và tốc độ trung bình cña hải lưi Tháng Một hàng năm

204

SO trong mili tee bide the the

độ trưng bình của hải lựa : 40-14 by <]1 ~1áe ký oe Gia-i ~ tw -

Hướng và tốc độ trung bình của hải lưu Tháng Tư nàng năm

Số trong mũi tên biểu thị tốc

độ trung bình của hải lu :

a) Hệ thống hải lưu gió mùa Tây Nam

Vào mùa gió Tây Nam, vùng lục địa Việt nam mưa nhiều, nước mưa từ lục địa theo 2500

con sông lớn nhồ đổ ra biển ảnh hưởng nhiễu đến hệ thống dòng chảy, nhất là vùng ven bờ b) Hệ thống hải lưu gió mùa Đông Bắc

Vào mùa gió Đông Bắc, toàn bộ thêm lục địa Việt nam bị khống chế bởi hộ thống gió có cường độ đều và tốc độ mạnh Vì vậy hướng và tốc độ dong chdy hoàn toàn thay đổi so với

SO TAY HANG HAI 232

mùa gió Tây Nam

Hướng và tốc độ trưng bình của hải lưu Tháng Bây hàng năm

Số trong mũi tên biểu thị tốc BẾ / ZÝ

tháng Một, tháng Tư, tháng Bảy và tháng 10

2) Đặc điểm hải lưu gió ven biển Việt nam _

Ảnh hưởng của khí hậu cùn

chia vùng biển Việt nam

4) Vịnh Bắc bộ

ig với những đặc điểm địa lý tự nhiên, địa hình bờ và đáy đã phân

thành những vùng có những đặc điểm riêng như sau:

Ù Vào mùa giá Tây Nam,

SO TAY HANG HAI 233

b)

Là vùng biển có độ sâu nhỏ, phía Tây bị chia cắt bởi các con sông Ién Dong hai lun ti bên ngoài vào vịnh men theo bờ phía tây chảy lên phía bắc vòng ra bờ phía tây của đảo Hải nam tạo thành đòng hải lưu khép kín theo chiều kim đồng hồ Do đặc điểm của địa hình làm hình thành một vùng nước trỗổi chạy đọc theo ven bờ phía tây của Vịnh kéo dài khoảng 60

nai ly Nếu nước từ lục địa theo các con sông đổ ra mạnh thì đồng hải lưu từ phía Nam lên

bị đẩy ra xa bờ Ngược lại nếu nước từ lục địa đổ ra yếu thì dòng hải lưu này có xu hướng

ép sát vào bờ

Khu vực Đông Bắc của vịnh vào thời kỳ này hình thành xoáy nghịch tạo nên dòng nước

chảy từ trên bể mặt chìm xuống đáy sâu

Nói chung, tốc độ đòng chảy cả vùng ven bờ phía tây Vịnh không lớn lắm chừng 0,2 đến 0,5 hải lý/ giờ

ii) Vào màa gió Đông Bắc

Phía Bắc vịnh Bắc Bộ dưới ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc, nước trở nên lạnh và hình

thành đòng hải lưu theo hướng gần song song với bờ theo chiều Bắc Nam Từ phía bắc vịnh

đồng nước lạnh tách ra hai nhánh, một nhánh chảy về phía đông rồi cùng với dòng nước ấm

từ phía nam của vịnh đi lên tạo thành vòng tuần hoàn khép kín ngược kim đồng hồ (xoáy

thuận) Sự giao hoà của hai dòng nước ( còn gọi là hội tụ) ở vùng xoáy thuận đã tạo điểu kiện rất tốt cho sự phát triển của phù du sinh vật Hướng dòng chảy khá ổn định, tốc độ

dong chảy yếu 0,2 đến 0,3 hải ly/gid

Biển Trung bộ

Địa hình ở đây phức tạp, độ nghiêng mặt đáy tương đối lớn, có nơi chỉ cách bở chừng 10 hải

lý đã có độ sâu:50 đến 100 mét Ngoài khơi xa nơi sâu nhất đạt tới 4000 mét

Chế độ thuỷ văn ở vùng biển này mang tính chất biển khơi, dòng chảy ở vùng này chịu sự chỉ phốt chính từ đồng hải lưu Biển Đông còn nước từ lục địa đổ ra không đáng kể

i) Vao mia gid Tay Nam

Vào khoảng tháng: 9 tháng 10 thời kỳ thịnh hành gió mùa Tây nam, do tác động của gió

cùng với điều kiện địa bình, nước từ ngoài khơi phía bắc (Vĩ độ 16 đến 18” Bắc) chảy vào

phía lục địa một phần tách ra chảy vào vịnh Bắc Bộ, một phần đi xuống phía nam chảy song song với đường bờ biển, đến vĩ độ 10 ~ 112 Bắc thì dong hải lưu chia thành hai hướng, một phan chảy về vùng Đông Nam Nam Bộ theo hướng Tây Nam, còn một phẩn chảy ra biển Đông theo hướng Đông và Đông Bắc, quá kinh độ 1112 Đông thì chuyển dòng chảy theo hướng Bắc, ngược với hướng dòng chảy ven bờ Do đặc tính dòng chảy như vậy nên tạo thành một xoáy thuận rất lớn ở khu vực biển Miền Trung

Tốc độ hải lưu trong vùng này khá lớn và thay đổi theo mùa, trung bình khoảng 0,6 đến

0,8 hải lý/giờ, có nơi lúc lớn nhất đạt 1,5 đến 2 hải lý/giờ

6 vùng biển Miễn Trung dưới tầng sâu 200 mét vẫn tổn tại dòng xoáy thuận tốc độ bing

‘U3 cha dong xo4y trén bé mat

ti) Vào màa gió Đông Bắc

Xoáy thuận như vừa nói ở phần trên chỉ phối tới hướng c của hệ thống dòng chảy Đồng chảy mùa này có những nét khác với mùa gió Tây Nam Dòng nước từ phía Bắc đi xuống với tốc

độ mạnh ép sát gần bờ tới vĩ độ 9° Bắc mới đổi hướng Tốc độ dòng chảy gần bờ rất lớn,

SO TAY HANG HAI 234

đạt trung bình 1,5 hải lý/ giờ, lớn nhất đạt tới gần 3 hải lý/giờ Ở xa về phía đông tốc độ

yếu hơn so với khu vực ven bờ Hướng chảy và tốc độ chảy ở tâng sâu cũng thay đổi nhiều

so với tẳng mặt Phía bắc, ở độ sâu 200 mét hướng dòng chảy như ở tầng mặt nhưng về

phía nam thì ngược lại với tầng mặt

Hướng và tốc độ trung bình của hải lưu Tháng Mười hàng năm

Số trong mũi tên biểu thị tốc

độ trung bình cửa hải lúu :

©) Biển Đông Nam Bộ

i) Mua gid Tây Nam

SO TAY HANG HAI 235

Gần bờ có độ sâu nhỏ, địa hình đáy tương đối bằng phẳng Bờ biển bị chia cắt nhiều bởi các con sông lớn, nguồn nước đổ ra từ lục địa ảnh hưởng rất lớn đến chế độ thuỷ văn của vùng

ven biển

Hướng của dòng hải lưu hầu như là sự tiếp nối của các đồng chảy từ lục địa đổ ra Tốc độ đồng chảy trung bình 0,2m đến 0,3 hải lý/ giờ

ii) Mùa gió Đông Bắc

Dòng chảy ở phần phía đông của vùng này là sự tiếp nối của dòng chảy từ vùng Biển Miễn Trung, tốc độ khá lớn đạt khoảng 0,5 đến 0,6 hải lý/ giờ Phần còn lại dong chảy đạt 0,3

đến gần 0,4 hải lý/giờ Vùng Cù Lao Thu có một xoáy nghịch, còn khu vực quanh Côn Sơn thì có một xoáy thuận nhỏ Vùng nước nông độ sâu từ 30 mét trở vào có hướng chảy khá ổn

định từ tầng mặt đến tâng đáy Ở vùng sâu hơn, hướng đòng chây đổi chiều so với tầng mặt

d) Biển Tây Nam Bộ

i) Maa gid Tay Nam

Mùa này đồng chảy có hướng Tây Bắc - Đông Nam tới Mũi Cà Mau một phần nước đổ vào

vùng Đông Nam bộ còn một phần nước quay trở lại vịnh Thái Lan nên tạo thành hoàn lưu khép kín trong vịnh

ii) Mita gió Đông Bắc

Nước từ phía Đông Nam bộ đổ vào vịnh Thái Lan có hướng Đông Nam - Tây Bắc tạo thành

đòng hải lưu có chiều ngược với mùa gió Tây Nam

5.2.6 Hải lưu trên các đại đương toàn thế giới

lưu nam bắc xích đạo (S and N Quatorial); tương ứng với đâi gió tây nam bắc bán cẩu là

dòng Hải lưu gió tây (Antarctic Circumpolar) Tương tự, sự phân bố của khí đoàn và khí đoàn nghịch của boàn lưu khí quyển cũng làm phát sinh hệ thống hoăn lưu kiểu khí đoàn và

SO TAY HANG HAI 236

lực năm bán cầu và

2

an Cl

ặt đại dương Ở khu vue gi

a dai lục cho nên hình thành dòng hoàn lưu quanh cực

khí đoàn nghịch tương ứng trên nước tầng m

1 Hải lưu Thái bình đương (xem hinh 5.17 va hinh 5.18)

Hải lưu Một nhánh của hải lưu Pacific, | 2~3 | E 2~ Sw 25~ 12~

Alaska hướng chuyển lên phía bắc lệch 44 150 24

bên trái chạy đọc theo bờ biển | 8~9 | SW 2,5~ Sw 25~ 12~

Canada, Alaska, quén đảo 45 50 24

Aluctan

Hải lưu Hàn lưu, chạy dọc quân đảo | 2-3 | NW >6 sw <25 | <12

Oyashio Oyashio, quần đảo Nhật bản cho | 8~9 | E/S <25 SSW | <25 | <12

đến vĩ độ 38”, mùa đông có tốc

độ lớn hơn mùa hè Hải lưu Là một chỉ nhánh của hải lưu Bắc | 2-3 |N «25 S 25~ 12 California Pacific chạy doc bờ biển 50

^ | California ›ợp đồng với bải lưu | §-9 | N 2,5- | SSW |25~ 12

Bắc Equatorial tao thanh dòng 4,5 50

chấy tuần hoàn phẩn phía bắc

Pacific

| Hải lưu Bắc Ì Rộng chiểu ngang, tốc độ mùa hè | 2~3 | W 44~ | E <25 |12~

8 Pacific :-| chậm, lưu động trong phạm vi vĩ 6 24

& độ 30~40° vi db vA kinh 49 | 8-9 | ESE |<25 | E 25~ |<12

e tạp, tạo thành các xoáy

Hải lưu Còn gọi là Hắc triểu, ôn lưu, bất | 2-3 | NW 45~ | NW 25~ 12~

Kuroshio | nguổn từ hải lưu Bắc Quatorial, | 6 50 24

độ trong suốt của nước biển cao, | 8-9 | E/W <5 | NW 25~ | 12~

biển nam Nhật bản chuyển sang ' hướng đông, rộng 30 hải lý, sâu

700~800 mét

Hải lưu Bấc | Tạo thành bởi tín phong đông bấc | 2-3 | NE 25~ |NW >50 | 12~

Quatorial | của nhiệt đổi chảy qua gần vĩ độ 45 24

#)~282N, càng về hướng tây tốc | §-9 |E 25 |W_ |2Z- |<2

Nghịch lưu | Xưất phát từ vùng phụ cận vô | 2~3 J/E/N 25 | E <25 | 12~

Equatorial | phòng xích đạo chảy vé hướng - 24

Counter | dng trong dãi vĩ độ 3~10”N #-o |ESE |<25 | E 25~ | <12

Hải lưu | ;Tạo thành bởi tn phong đông | 2~3 | BSE |<25 | W 25~ | 12~

Quatorial |" tong pham vi 00-4508, tốc độ | 8~9- | ESE 25~ Ww >50 | >24

z chảy lớn : 4,5

5 Hảilựu | Chảy đọc phía tây Chau My La | 2-3 | SSW | <2,5 | NW | 25~ | <12

o Peru - | tỉnh lên phía bắc, phạm vi rộng, 30

Hải lưu Là một chỉ nhánh của hải lưu | 2~3 | NE <5 8 <25 12~24

Déng Nam Quatorial chảy về phía nam

.- Austrlia đọc bờ Ausrala, dòng chây | §-9 | W <25 § <25 | <12

SO TAY HANG HAI 238

tây cẩu, chẩy trong phạm vi vĩ độ | 2~3 | NW 45-6 | E <25 | <2

Antatctic | ching 40°-50°S Cang về phía

Circumpolar | nam bán câu nó hợp đồng với Hải | 8-9 | NW >6 E <25 | <1

lưu Nam cực han di mang theo | *¥

khối lượng lớn băng sơn Hải lưu

này chảy từ tây sang đồng vượt qua đại dương

Hải lưu Nam | Bắt nguồn từ dòng hàn lưu Nam

cực cực mang theo nhiều băng sơn 2-3 | SE 2,5~4 | NW <25 <12 Antarctic &~9 | SE 2,5-4 | NW <25 | <12 Subpolar

2 Hải lưu Đại tây dương (xem hình 5.17 va hinh 5.19)

Hải lưu mùa đông Thái bình dường

Hải lưu Phía đông Greenland, hàn lưu, | 2 NINE | 4,5~6

Đông nhiệt độ nước thấp, độ mặn thấp, sw | ~50 6~ Greenland | mang nhiều bảng tảng từ Bắc | § SINE | 3,0~ 12

+ Hải lưu Là một chỉ nhánh của hải lưu | 2 N 45-6 | SE <25 <6

? băng đảo j Đông Greenland § NE 3~4,5 | SE <25 <6

8, | Hải lưu Bắc | Hải lưu Mexico chảy qua bên | 2 SW 6 NE 50~ 6~

mãnh liệt nữa mà trở thành một | 8 Sw 45-6 | NE 50~ 6~

Phần chảy về phía bắc hình thành

SO TAY HANG HAI 239

hải lưu Nauy

Hải lưu Là đồng hàn lưu chạy đọc bắc | 2 WNW |45~ SE 2~ <6

Labrando | Châu Mỹ xuống phía nam, nhiệt 6 50

độ nước biển thấp, có nhiều băng, | 8 } WSW | 3~-4,5 | SE 2~ | <6

sương mù day đặc 50 Hải lưu Cùng với Hải lưu Kuroshio nó là | 2 WNW | 3~4,5 | NE >75 >24

Mexico những dòng hải lưu mạnh nhất thế

giới, biên độ dòng không rộng | 8 s 3-45) NE | >75 | >24 nhưng tốc độ rất lớn, đôi khi xuất

hiện các xoáy độc lập

Hải lưu Là nhánh trung tâm của hải lưu | 2 NE 3~4,5 | SW 25~ <6 Canary Bắc Adantic, tY gin quin đảo 50

Canary thuộc bắc Tây Phi chảy | 8 NNE 3~6 sw 25~ <6

Hải lưu Là hải lưu bất nguồn từ hải lưu | 2 WNW j|3-45| N >?5 24

Florida Bắc và Nam Equatorial chay vao

vịnh Mexico xoay theo chiéu | 8 ESE 3~4,5 | N >75 24

thuận kim đồng hồ rỗi vượt qua eo

biển Florida về phía bờ đông nam

bắc mỹ Biến đổi rõ rệt theo mùa

Hải lưu Là phân nhánh của hải lưu N |2 ENE 3,4~5 JWNW | 50~75 | 19~

Andras Equatorial, từ phía đông bắc quần 20

đảo Andras hop dòng với hải lưu |8 |ENE | 4,5~6 [WNW | 50-75 | 10- Florida phía bắc Cuba, tốc độ biến 20 đổi rõ rệt theo mùa, mùa hạ

manh, mùa đông yếu

Hải lựu Bắc | Chiểu rộng từ 8)~23ÌN chay từ | 2 NE 3~6 50~75 | 12~

20

3 Hải lưu Ấn độ đương (xem hình 5.17 và hình 5.20)

Gió chính Hải lựa

kg su os oy Ss #giš % [Fs Silas = m

Rie Hải lưu Bất đầu từ tháng 11 chảy tong

L.::Bắt : | phạm vi giữa xích đạo và vi độ

'Hquatorial | 5N từ biển Sumatera về phía tây | 2-3 | NE 25~ |W |25~ | 24~

l , đến bờ biển Châu Phí, tốc độ lớn 45 30 s0

Từ tháng 5 đến tháng 10 chịu ảnh

“ hưởng của gió mùa tây nam biến

° Vì mặt biển Ấn độ đương hẹp, giồ

BO tín phong không tạo thành dòng

9; | Hải km gió chảy, chỉ có gió mùa tạo thành hải | 8-9 | SW 25~ | E 25 ~40

= mùa lưu Vịnh Bengan và biển Arabian 6

vào mùa hè chịu ảnh hưởng gió j 2-3 | N/E <25 |SW 25~ 12~ mùa tây nam tạo thành đồng chảy 50 24

thudn chiéu kim đồng hỗ, vào mùa đông, chịu ảnh hưởng gió mùa đông bắc tạo đòng chảy nghịch chiểu kim đồng hỗ

SỐ TAY HÀNG HẢI 240

[ Hải lưu Bắc Equatorial chảy vào

Somali thành hải lưu chính chảy qua gần | 8~-9 | SW >6 NE | >50 'J>24

bờ biển Châu Phi trở thành hải lưu

Somali với dòng chảy mạnh Sau

đó, chuyển hướng sang đông trở

thành dòng nghịch lưu Equatorial Counter

Nghịch lưu | Dòng chảy về hướng đông gần | 2-3 | NW 0-2,5 | -E 25~ >12

Equatarial | xích đạo, tốc độ nhỏ 50

Counter s

' -Hải lưu Là hải lưu hướng tây lấy vĩ độ | 2-3 | SE 2,5~6 INW/ 30-35

_ Quatorial theo mùa, tháng 2 mạnh nhất 8-9 | SE 4,5~6 | W 30-35

Ỹ Do luồng gió tây ð nam bán cầu |2~3 |NNW | 4,5~ | E <2

& | Hải lưu gió | tạo thành, nối liển với hải lưu gió 6

5 tay tay d tay nam Uc va Dai ty | 8-9 | NNW |>6 |E | -25 | 12

& đương, có cùng đặc tính 24 Hải lưu Giống như hải lưu nam cực của |2~3 |E 4,5~ WNW | ~25 <12

Namcực | Thái bình đương và Đại tây đương 6 `

eo biển là từ Địa trung hải đổ ra Đại tây dương so với một phần nhỏ dong chay ở tẳng trên

từ Đại tây dương qua eo đổ vào Địa trung hải, cho nên tạo thành đòng chẩy ngược chiều kim đồng hỗ trong khu vực Địa trung hải

5.3 Sóng biển

Sóng biến là một dạng chuyển động phổ biến ‘cla đại đương, đặc trưng của nó là có chu kỳ nghĩa là lập đi lập lại trong một khoảng thời gian nào đó Sóng biển là một loại động lực có thể gây hư hại cho tàu thuyền, phá hoại cảng và các công trình biển

5.3.1 Các yếu tố của sóng biển ©

ˆ Hình 5.22 là mặt cắt của sống biển trên mặt biển, gồm có:

Chiều cao C es Đầy sóng ấm és

Hình 5.22

SO TAY HANG HAI 242

„ „ Đỉnh sóng và đáy sóng - Chỗ cao nhất của sóng gọi là đỉnh sóng, chỗ thấp nhất gọi l đáy sóng

; Bước sống à - Khoảng cách theo chiểu ngang của hai đỉnh sóng kế tiếp, hoặc hai đáy ` sóng kế tiếp (m)

„ _ Chiểu cao H của sóng - Chiểu cao thẳng đứng giữa đỉnh sống và đầy sóng (m)

„ _ Biên độ sóng — Là một nửa chiều cao H của sóng (m)

„ Chu kỳ T— Thời gian để hai đỉnh sóng kế tiếp (hoặc hai đáy sóng) đi qua niệt điểm cố ' định (s)

„ _ Tốc độ sóng C - Tốc độ truyền lan của sóng (m/s)

Tốc độ sóng ở vùng nước sâu (lấy độ sâu lớn hơn một nửa bước sảng lâm tiêu eben)

Sự hình thành và phát triển của sóng quyết định ở các yếu tố của phong trường như khu vực

gió, thời lượng gió và tốc độ gió ˆ

+ Vang giố ~ Là một vùng nước mà ở đó tốc độ gió và hướng gió trong không gian gần

như nhau ` :

_* Thdi lugng gid - Thời gian kéo dài của gió trong khu vực gió

+ _ Trạng thái phát triển trưởng thành của sóng đo gió — trong quá trình phát triển của sóng, kích thước của sóng sẽ không ngừng tăng trưởng theo sự gia tăng của khu vực gió và thời

gián gió Tuy nhiên sóng tăng trưởng: đến mức độ nào đó sẽ bị đổ vỡ đồng thời chịu ảnh

hưởng do tiêu hao năng lượng bởi ma sắt đáy biển, lúc này cho dù tăng vùng gió và thời gian gió cũng không làm cho sóng tăng trưởng được nửa, sóng biến ở trạng thái này gọi

là sóng phát triển trưởng thành (hay sóng trưởng thành)

* Ving gió tối thiểu — Với tốc độ gió và thời gian gió xác định, khu vực gió ngắn nhất đủ cho sóng phát triển trưởng thành gọi là vàng gió tốt thiểu

* _ Thời gian gió tối thiểu - Với tốc độ gió và vùng gió xác định, thời gian gió kéo đài ngắn

nhất đủ để sóng phát triển đến trưởng thành gọi là thời gian gió tốt thiểu

5.3.3 Cac tham số có liên quan đến chiều cao'của sóng và sóng trưởng thành tương ứng với

trạng thái mặt biển, cấp gió (xem Bản 5.D dưới đây)

SO TAY HANG HAI 243