Giáo trình DỰ BÁO THỦY VĂN BIỂN - Chương 9 docx

CHƯƠNG 9 - DỰ BÁO DÀI HẠN CÁC YẾU TỐ THỦY VĂN BIỂN 9.1. NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC DỰ BÁO THỦY VĂN DÀI HẠN hững dự báo thủy văn dài hạn có thời gian báo trước từ một đến sáu tháng, những dự báo siêu dài hạn - từ sáu tháng đến một năm và thậm chí vài năm. hi lập dự báo, tuỳ thuộc vào thời gian báo trước của dự báo người ta chọn những yếu tố tiên lượng do ảnh hưởng của chúng mà đại lượng được dự báo biến đổi. ệc xây dựng những phương pháp dự báo ngắn hạn và dài hạn có những hì nh thức khác nhau về nguyên tắc. Những biến đổi ngắn hạn của các yếu tố chế độ biển hoàn toàn được quy định bởi tác động của các yếu tố khí tượng, trong đó phản ứng của các yếu tố thủy văn đối với tác động của các yếu tố khí tượng có tính chất đồng thời hoặc với một khoảng trễ nào đó. Vì vậy những dự báo thủy văn biển ngắn hạn hoàn toàn dựa trên n hững dự báo khí tượng. Với dự ết tính tới những dao động chu kỳ dài của các yếu tố chế độ biển. ượng một thời gian dài. ền xuống toàn bộ lớp hoạt động động của biển là hoàn lưu khí quyển. Tác động của hoàn lưu sẽ khác nhau tuỳ thuộc vào N K Vi báo dài hạn và siêu dài hạn vấn đề sẽ khác. Ở đây trước h Biển hấp thụ và tích tụ năng lượng mặt trời, g iữ năng l Nhờ xáo trộn thẳng đứng, năng lượng mặt trời đư ợc truy của biển, khi có các dòng chảy ổn định năng lượng được vận chuyển từ vùng biển này sang vùng biển khác, đôi khi từ biển này sang biển khác. Tuy nhiên, ngoài những quá trình diễn ra trong chính lớp hoạt động của biển, một nhân tố bên ngoài quan trọng gây nên độ biến động nhiệt và động học của lớp hoạt trạng thái biển và bản thân khí quyển vào thời điểm lập dự báo. Vì vậy trong các dự báo thủy văn dài hạn cần chú ý tới việc xác định những điều kiện ban đầu tồn tại trong một thời kỳ dài trước dự báo. Trong các mối phụ thuộc dự báo, ảnh hưởng của hoàn lưu khí quyển đư ợc kể tới không chỉ tại khoảng thời gian trước dự báo mà cả trong thời gian dự báo. Và điều này đòi hỏi phải có dự báo khí tượng. Những mối phụ thuộc dự báo được xây dựng tuân theo những nguyên tắc như vậy sẽ có độ đảm bảo cao, nhưng khi sử dụng chúng trong dự báo thực tế cần phải có dự báo thời tiết với độ xác thực cao . Một hướng các công trình nghiên cứu xây dựng các phương pháp dự báo biển bỏ qua dự báo khí tượng, chú ý tới độ biến động của các yếu tố quyết định và khả năng biến đổi của chúng trong tương lai [6,8]. Cơ sở của những nghiên cứu này là 86 sự tính tới tín h kế thừa, tính có quán tính và các đặc điểm khác trong sự phát triển của c G QUAN NHỮNG PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO DÀI HẠN NHIỆT ĐỘ VÀ CẤU TRÚC NHIỆT L iên theo hướng này thuộc về J. Ađem [1]. Mô hì ớp dưới n , các nhân ùng dự b c phương án riêng biệt như: chỉ tính tới xáo trộn theo ph i dòng nhiệt đến từ khí quyển; tính tới vận chuy Khí tượng Thuỷ văn Liên bang Nga đã xây dựng và triển dựa a Kalatxki [10,11] mô tả cân bằng nhiệt của lớp mặt tự đồng nhất ác quá t rình khí tượng và thủy văn. Tóm tại những quy luật cơ bản sử dụng trong dự báo biển dài hạn gồm: 1) Tính kế thừa trong sự phát triển của các quá trình khí tượng thủy văn. 2) Quán tính của các quá trình. 3) Phát hiện những sự giống nhau trong sự phát triển của các quá trình (chọn những loại suy). 9.2. TỔN ỚP GẦN MẶT Ở ĐẠI DƯƠNG 9.2.1. Các phương pháp thuỷ động lực học Việc xây dựng các phương pháp dự báo dài hạn nhiệt độ nước trên cơ sở các mô hình thủy nhiệt động lực liên quan tới rất nhiều khó khăn, trong đó đáng kể nhất là sự thiếu vắng những dự báo khí tượng dài hạn tin cậy và việc tính tới các nhân tố bình lưu. a) Một trong những thử nghiệm đầu t nh dự báo của ông đã mô tả cân bằng nhiệt trong lớp mặt đại dương và l cùng 10km của khí quyển, trong đó tính tới lượng nhiệt đến từ khí quyể tố bình lưu và xáo trộn rối theo phương ngang. Tuỳ thuộc vào đặc điểm v áo tác giả này đã thử nghiệm cá ương ngang; chỉ tính tớ ển nhiệt theo phương ngang và thẳng đứng. b) Tại Trung tâm khai nghiệp vụ phương pháp dự báo dài hạn nhiệt độ và độ dày lớp tự đồng nhất theo mô hình tích phân củ ha QQQ t h −+= ∂ 0 , trong đó −h độ dày lớp tự đồng nhất, − T∂ T nhiệt độ, − 0 Q cân bằng nhiệt mặt đại dương, − h Q dòng nhiệt qua biên dưới của lớp tựa đồng nhất,  −         ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ h a dz z T w y T v x T u 0 bình lưu nhiệt trong lớp tựa đồng nhất. Để khép kín hệ phương trình thường người ta sử dụng phương trình cân bằng động năng rối dưới dạng tích phân hay vi phân và một số giả thiết khác liên quan tới các dòng nhiệt tại biên dưới của lớp tựa đồng nhất h Q . Mô hình mô tả trên đây đã được sử dụng để l =Q ập dự báo cả ngắn hạn và dài hạn về nhiệt độ mặt biển, độ dày lớp tựa đồng nhất gần mặt. Người ta cũng đã dùng mô hình này có thể khôi phục lại những đặc trưng của nêm nhiệt mùa nhờ giả thiết về 87 tính tự m ô hình của profil nhiệt độ trong nêm nhiệt mùa. 9.2.2. Các phương pháp thống kê vật lý Các phương pháp thống kê vật lý dự báo dài ạn nhiệt độ nước dựa trên việc tính tới tác động động lực và nhiệt của khí quyển đối với đại dương. Nhiều công hư iả vùng lớn hơn và trong đó thì các quá trình mùa đông có tính áp đảo nhất. Với tư cách là đặc trưng của ho àn lưu khí ỉ số phản ánh cường độ hoạt động xoáy thuận và xoáy nghịch (mục 3.1 chương 3). ệt độ không khí tại Nam Gr rằng các dị thường nhiệt độ nướ ủa trao đổi dị thường giữa biển và khí quyể ưu nhiệt do dòng chảy biển, ựa tr ên giả thiết ỡ lớn, tức quá trình được lấy trung bình trên quy mô rộng theo khôn an. Một khi hàm c tế nếu chuỗi quan trắc đủ dài chúng ta có thể kiểm t ra sự ổn định của hàm tương quan bằng cách tính hàm này trong những đoạn quan trắc và so sánh h trình theo ớng này [6,8] căn cứ vào g thiết của N. A. Belinsky rằng nhiệt độ nước tại nào đó chịu ảnh hưởng của hoàn lưu khí quyển trên một miền rộng quyển Belinsky đề nghị sử dụng các ch Belinsky đã xây dựng phương pháp dự báo nhiệt độ nước vào mùa ấm cho nhiều vùng thuộc Bắc Đại Tây Dương. Những yếu tố tiên lượng được dùng là các chỉ số Belinsky trong mùa lạnh trên Bắc Đại Tây Dương và nhi inlan. Các công trình của V. F. Sapkin và M. G. Glagoleva sử dụng phương pháp khai triển trường thành chuỗi các hàm trực giao tự nhiên. Khi xét các dị thường trung bình tháng của các yếu tố thủy văn, các tác giả cho c được hình thành dưới tác động c n, đặc trưng bởi dị thường nhiệt độ không khí và bình l và những yếu tố nà y bị quy định gián tiếp bởi dị thường của áp suất khí quyển. Về sau này người ta còn xét thêm độ mây do dữ liệu vệ tinh cung cấp để tính tới một cách kỹ hơn sự trao đổi nhiệt giữa biển và khí quyển. 9.3. PHƯƠNG PHÁP NGOẠI SUY TỐI ƯU ÁP DỤNG VÀO DỰ BÁO DÀI HẠN CÁC QUÁ TRÌNH THỦY VĂN Phương pháp này, còn gọi là phương pháp thống kê động lực, d về sự tồn tại những quy luật nội tại trong sự biến thiên thời gian của các quá trình khí tượng, thủy văn vĩ mô [4]. Tư tưởng của phương pháp do Iu. M. Alekhin đề xướng nhằm đối tượng là những quá trình c g gian hoặc (và) theo thời gian để đảm bảo nó là hệ quả của nhiều nguyên nhân, trong đó các nguyên nhân cùng có ảnh hưởng đều như nhau, không trội hẳn so với nh au. Những nguyên nhân này về phần mình lại là hệ quả của hàng loạt các quá trình khác, tức có sơ đồ hình cây của các nguyên nhân tác động tới yếu tố chúng ta cần dự báo. Biến động nhiều hướng của vô số những nguyên nhân ấy thiết lập trong yếu tố dự báo một chế độ dao động ổn định trong thời gian, đặc trưng bởi tính liên hệ nội tại giữa những giá trị của nó t rong tiền sử, hiện tại và tương lai. Tính liên hệ nội tại này thể hiện ở sự ổn định của hàm tự tương qu tương quan của yếu tố ổn định, có thể ngoại suy yếu tố đó một cách tin cậy. Trong thự với nhau. Vì vậy, với yếu tố khí tượng hải văn lấy trung bình theo tháng, mùa hoặc năm, hoặc những đặc trưng trung bình của cả một vùng biển, của một mặt cắt 88 với h àm tương quan ổn định đều có thể sử dụng phương pháp dự báo này. Xét theo nghĩa đó phương pháp dự báo chúng ta đang nghiên cứu có tính vạn năng, nghĩa là nó có thể sử dụng để dự báo nhiều yếu tố tự nhiên quy mô lớn. Giá trị dự báo t q (là giá trị quy chuẩn theo trị số trung bình của đại lượng cần dự báo Q ) có thể được biểu diễn dưới dạng một quan hệ tuyến tính với các giá trị đã biết của nó ở những thời điểm trước bằng phương trình 1,12,1, +−−−−− +++= θθ mtmmtmmtmt qKqKqKq , (9.1) trong đó −m thời gian báo trước của dự báo, gọi tắt là thời hạn dự báo, ,2 ,1=m ; − θ số lượng các giá trị đã biết của đại lượng q được dùng trong phương trình dự báo. Những hệ số ngoại suy tuyến tính , , , ,2,1, θ mmm KKK ứng với một giá trị xác định của m , làm thành hàm các hệ số ngoại suy tuyến tính m K , được xác định thực nghiệm từ quan trắc thực tế. Người ta thường sử dụng phương pháp bình phương nhỏ nhất để xác định những trị số của hàm m K . Theo phương pháp này, những trị số im K , , θ , ,2 ,1=i , được xác định sao cho tổng của các bình phương của sai số ngoại suy theo công thức (9.1) so với các quan trắc thực tế đạt cực tiểu, tức là ()  = +−−−−− =−−−− θθ N t mtmmtmmtmt qKqKqKq 1 2 1,12,1, min , (9.2) với −N tổng số các quan trắc về đại lượng Q . − θ Khảo sát điều kiện cực trị của (9.2 ) sẽ dẫn tới một hệ phư tí (9.3 ) tu y ơng trình chuẩn tắc sau đây để nh những trị số của hàm m K : , 1,12,01, − =+++ θθ mmm rrKrKrK . , 1 12,02,11, +− =+++ θθ mmmm m rrKrKrK 0,22,11, −+−− =+++ θθθθ mmmm rrKrKrK Thấy rằng việc xác định các trị số của hàm các hệ số ngoại suy tuyến tính m K quy về việc giải hệ các phương trình đại số ến tính gồm θ phương trình với θ ẩn Vớ m khác nhau, các hệ phương trình ấy sẽ chỉ khác nhau ở những số hạng tự do vế phải. số. i những Như vậy các bước tính toán để thực hiện mô hình dự báo bao a) Thiết lập chuỗi thời gian những giá trị quan trắc của đại lượng quy n t b) Tính các g iá trị của hàm tự tương quan chuẩn hoá theo công thức gồm: q chuẩ heo trị số trung bình của chuỗi  =−= N t iii NiQQq ; , ,2 ,1 , =1 89 () () 1 , ,1 ,0 , 2 1 2 1 −+==   = − = − = + θ mk qq qq r N kj j kN i i kN i kii k ; ộc d ấy rằng ứng với số lượng c) Giải hệ phương trình chuẩn tắc (9.3) bằng một phương pháp quen thu trong phương pháp tính như phương pháp Gauxơ hoặc phương pháp lặp Seiđen. Kinh nghiệm ự báo các quá trình tự nhiên quy mô lớn bằng phương pháp ngoại suy tối ưu cho th θ các số hạng ở vế phải của (9.1) khác ộc vào cấu trúc rị nhau sẽ cho hiệu quả dự báo khác nhau. Người ta cho rằng, tuỳ thu biến động dao động của mỗi quá trình dự báo mà tồn tại những giá t θ tối ưu làm y vào các quá trình trong thuỷ văn và hải dương học đã chú ý khảo sát nhằm xác định giá tr ối ưu của cho dự báo quá trình đó đạt hiệu quả cao nhất. Tác giả của phương pháp và nhiều người áp dụng phương pháp nà ị t θ oả đối với từ yếu tố dự báo cụ thể và tìm được những giá trị tối ưu n trong kh ng từ 8 đế bước thời gian (tháng hoặc năm, tuỳ thuộc độ gián đoạn quan trắc hay quy mô lấy trung bình Phương pháp thống kê động lực đã được dùng để dự báo giá trị trung bình tháng, trung bình mùa và năm của nhiệt độ nước Bắc Đại Tâ ương. 9.4. NHỮNG GIẢ THIẾT CƠ BẢN LÀM CƠ SỞ CỦA DỰ BÁO SIÊU HẠN ng nguy ắ ơng lên thủy vực Bắc Băng Dương làm cho băng ở đó sẽ tan nhi ặt khác, sự th eo các dòng hải lưu ậy phá vỡ trạng thái nhiệt ng n 40ằm các đại lượng). y D Những dự báo siêu dài hạn chủ yếu có tính chất định tính . Thực tế tồn tại những dao động về độ đóng băng biển, nhiệt độ nước ở các mặt cắt chuẩn, mực nước và những yếu tố khác đã hướng các nhà nghiên cứu tới việc tìm nhữ ên nhân của chúng và thử nghiệm xây dựng những phương pháp dự báo với thời gian báo trước rất lớn. Các công trình của Vi ze chỉ ra rằng nguyên nhân chủ yếu của những biến động về độ dày thảm băng trên các biển thuộc Bắc Băng Dương là do dao động của cường độ hoàn lưu chung của khí quyển. Suleikin xây dựng sơ đồ về hệ tự dao động của thủy vực B c Băng Dương và Bắc Đại Tây Dương. Ông cho rằng giả sử do một nguyên nhân nào đó nhiệt độ nước trong dòng hải lưu Bắc Đại T ây Dương tăng lên. Do sự vận chuyển nhiệt rất mạnh bởi nước Đại Tây Dư ều. Về phía mình, sự tăng cường tan băng có ảnh hưởng hai mặt tới chế độ nhiệt của nước: một mặt, do giảm độ dày và diện tích thảm băng sẽ làm tăng cường sự trao đổi nh iệt với không khí bên trên và nước bị lạnh đi mạnh hơn; m tăng cường tan băng làm tăng lượng nước và băng trôi đi lạnh Labrađo và Đông Grinlan về Đại Tây Dương. Chính vì v của nước ở vùng Niu-Phơnlen, nơi xảy ra sự trộn lẫn các dòng hải lưu nóng và hải lưu lạnh, có nghĩa là nhiệt độ nước tro ng các tia của hải lưu Bắc Đại Tây Dương phải giảm xuống. Sự giảm nhiệt độ trong dòng hải lưu nóng này và ở những đoạn kéo dài của nó (gồm các dòng hải lưu Tây Spitxbergen và Norđcap) nhất thiết 90 sẽ dẫn tới làm giảm sự tan băng ở Bắc Băng Dương. Điều đó có nghĩa rằng nhiều lượn a d òng hải lưu nóng. Sau đó toàn bộ chu trình ự phân g nước lạnh hơn sẽ được giữ lại dưới thảm băng, giảm số lượng núi băng trôi và băng trôi chuyển xuống phía Đại Tây Dương. Tất cả các quá trình đó dẫn tới sự tăng nhiệt độ nước, thoạt đầu trong dòng hải lưu La brađo và sau đó ở vùng Niu- Phơnlen và cuối cùng ở trong các tia củ biến đổi nhiệt độ bắt đầu lặp lại. Người ta theo dõi thấy rằng chu kỳ của những dao động này bằng 3,5 năm. Giả thiết của Suleikin về các quá trình tự dao động có thể là cơ sở để xây dựng phương pháp dự báo siêu dài hạn đối với những hiện tượng nhiệt trong hệ thống Bắc Băng Dương và Bắc Đại Tây Dương ( hình 9.1). A. I. Đuvanhin xét mối liên hệ giữa sự phân bố các dị thường nhiệt độ nước và những dao động trong cường độ vận chuyển khí quyển trên địa phận Bắc Đại Tây Dương. Thấy rằng, ứng với trường hợp tăng cường vận chuyển từ hướng tây trong khí quyển người ta quan sát thấy những dị thường dương của nhiệt độ nước trong vùng các dòng hải lưu nóng và những dị thường âm trong vùng các dòng hải lưu lạnh. S bố ngược lại về dấu của các dị thường nhiệt độ nước đặc trưng cho trường hợp giảm cường độ vận chuyển từ hướng tây trong khí tuyển. Trên cơ sở đặc điểm Hình 9.1. Hệ tự giao động Bắc Băng Dương và Bắc Đại Tây Dương lưu khép kín của ở Bắc Đại Tây Dương sự i thực hiện phân tích phổ những số liệu quan ao động mực nước và nhiệt độ ở những vùng đại dương khác nhau Đuvanhin đã xá và 5 năm. xuất hiện của những dị thường cỡ lớn trong u nước dị thường ở vù ng đông phần xích đạo ậu dịch đông nam suy yếu, lượng nước xích đạo ấm do nhánh phía nam a xuống đến khoảng 15°S dọc bờ Nam Mỹ, ở òng El-N ino. Sự xâm nhập mạnh mẽ đó của c điều kiện hải dương và khí tượng tại các ững hiện tượng như huỷ diệt nhiều giống cá g vùng. ế kỷ 20 dòng hải lưu El-Nino phát triển hoàn ăm h này người ta kết luận rằng trong hoàn vận c huyển nhiệt có bản chất sóng. Kh trắc d c định được các chu kỳ bằng 2,5 J. Bierknes nêu lên nguyên nhân đại dương thông qua thí dụ về hoàn lư Thái Bình Dương gọi là hiện tượng E l-Nino. Khi gió m sẽ xuất hiện một sự gia tăng dị thường của hải lưu nghịch nội tín phong đưa x đoạn này dòng hải lưu được gọi là d nước ấm sẽ làm thay đổi đột ngột cá vùng gần bờ Pêru và Chilê, dẫn tới nh ưa lạnh, gây mưa và bão khốc liệt tron Bierknes nhận thấy rằng trong th toàn ba lần vào thời kỳ mùa hè các n 1925-1926, 1940-1941, 1957-1958. Ản 91 hưởng của dòng hải lưu E l-Nino tác độ ở phần Bắc Thái Bình Dương mà cả ở mạnh mẽ của dòng hải lưu này vào nh ng lên hoàn ng những chỉ Bắc Đại Tây Dương. Thí dụ, sự phát triển ững năm 1957-1958 (mùa đông) đã gây ra sự ưởng ngược lại của các dị thường đại d ưu đới, nhưng do trao đổi rối giữa ự kh ác biệt về nhiệt độ giữa vùng cực và vùng xích có í g áp suất di chuyển qua với chu kỳ 18 năm, tương tự chu kỳ cá c sóng lưu khí quyển khô giảm mạnh các gió tây ở Đại Tây Dương và dịch chuyển tâm áp thấp Aixơlen từ đảo Aixơlen tới phía Bắc Nauy. Như vậy những dị thường lớn của nước biển gây bởi quá trình khí quyển ở vùng xích đạo của đại dương thế giới v à sự ảnh h ương này lên hoàn lưu khí quyển phải là cơ sở để nghiên cứu độ biến động và dự báo các yếu tố khí tượng thủy văn trên những vùng không gian lớn (xem [13]). Trong nhiều năm gần đây một số nhà khoa học ch ú ý tới việc nghiên cứu chu trình hai năm của các yếu tố khí tượng thủy văn nhằm mục đích xây dựng những phương pháp dự báo với thời gian báo trước lớn. Lần đầu tiên biến nhịp hai năm trong các hiện tượng khí tượng đã được nhận thấy trong các công trình của Cleiton và Voencop. Sau đó các công trình của Meinarđux và Lexgaft xét chu trình hai năm trong biến trình nhiệt độ nước đại dương. Lexgaft nhận xét rằng građien kinh hướng lớn của n hiệt độ nước gây ra sự gia tăng hoàn l các vĩ độ nên hiệu nhiệt độ giảm xuống và do đó hoàn lưu yếu đi. Sự tăng nhiệt độ nước trong hệ thống dòng hải lưu Gơnxtrim gây bởi sự phát triển đặc biệt mạnh của các dòng không khí từ hướng tây nam trong khí quyển sẽ dẫn tới sự suy yếu các dòng hải lưu, và do đó, tới sự giảm n hiệt độ nước trong hệ thống dòng hải lưu Gơnxtrim. Sự giảm nhiệt độ nước ở Bắc Băng Dương, liên quan với sự phát triển yếu của Gơnxtrim, chắc chắn sẽ làm tăng s đạo. Điều này về phần mình sẽ làm tăng độ sâu của áp thấp cực thống trị ở các lớp trên của khí quyển, do đó, sẽ kéo theo sự tăng áp suất ở nhiệt đới. Áp suất tăng cao ở vùng nhiệt đới cần kéo theo sự gia tăng dòng không khí tây nam và cường hoá Gơnxtrim. Như vậy hình thành một hệ kín. Lexgaft nhận xét rằng có thể nhiều sai khác với chu kỳ hai năm, nhưng nói chung có biểu hiện chu kỳ hai năm . Ngoài chu kỳ hai năm, trong biến thiên nhiều năm của độ đó ng băng, nhiệt độ và mực nước biển, người ta cũng tìm thấy những chu kỳ dài hơn. Thí dụ, Meinarđux đã xác định được rằng trung bình cách nhau 4-5 năm lượng băng và thời gian kéo dài mùa băng ở vùng Aixơlen lại đạt cực đại. Khi phân tích các dao động độ băng ở các biển Carxơ, Laptev, Đông Xibiri và Trucốt, Vize đã phát hiện tính tuần tự dạng sóng trong sự lan truyền các đỉnh độ đóng băng với khoảng trễ pha ở mỗi biển liên tiếp nhau bằng 2-3 năm. Để giải thích hiện tượng này Vize đã đưa ra giả thiết sau: sự lặp lại của các đỉnh dao động độ đóng băng là hậu quả của sự di chuyển xoay tròn của sóng áp suất quanh cực. Ở vùng áp suất cao trên Bắc Băng Dương các són thủy triều thiên văn ở đại dương. Sóng áp suất di chuyển từ tây sang đông. Kết quả là tuần tự tăng cường và di chuyển bốn nhánh chính của cao áp cực - Grinlen, Taimư, Đông Xibiri và Canađa. Như vậy chu kỳ toàn phần của sóng quanh cực đã dẫn tới sự lặp lại bốn lần của nhánh được cường hoá của xoáy nghịch cực ở 92 mỗi vùng, dẫn tới c hu kỳ lặp lại của tình huống điều kiện áp suất trung bình bằng 4-5 năm. Giả thiết về ảnh hưởng của các nhân tố vũ trụ - địa vật lý tới các quá trình khí tượng thủy văn đã được đề xướng trong các công trình của các nhà khoa học như I. V. M hận thời kỳ ấm dần của Bắc Cực. axim ov và N. P. Xmirnov. Phân tích điều hoà đã cho phép xác định trong nhiều chuỗi quan trắc về nhiệt độ nước tồn tại n hững chu trình 6−7, 11 và 18−19 năm. Người ta giải thích rằng chu kỳ 6−7 năm gây bởi các dao động trục quay trái đất, chu kỳ 11 năm liên quan tới hoạt độ mặt trời, chu kỳ 18−19 năm liên quan tới thủy triều mặt trăng - mặt trời chu kỳ dài. Trên cơ sở những phát hiện này đã xây dựng phương pháp thành phần - điều hoà để dự báo nhiệt độ nước. I. V. Maximop đã tính những dao động độ đóng băng của các b iển Bắc Băng Dương, nhiệt độ nước và mực nước gây bởi tác động của những nhân tố bên ngoài nguồn gốc vũ trụ và địa vật lý như triều cực, hoạt độ mặt trời, triều độ nghiêng mặt trăng chu kỳ dài và biến thiên tốc độ quay của trái đất. Trên hình 9.2 biểu thị những dao động độ đóng băng ở Bắc Đại Tâ y Dương do Maximov tính (lấy theo [12]). Sự chồng lên nhau của các đỉnh đã tạo nên những thời kỳ giảm mạnh độ đóng băng vào những năm 1900-1940. Độ băng cực tiểu tính toán đạt vào những năm 1930-1950. Những số liệu quan trắc nhiệt và chế độ băng đang ghi n 40 0 -40 40 0 -40 1 2 3 80 0 -80 1840 1800 1 760 1920 1960 2000 1880 à siêu dài hạn cần phải nghiên cứu sự biến n của các yếu tố chế độ biển và tìm ra những nguyên nhân gây nên những biến động. Ở đây cần nhấn mạnh quan điểm tính tới toàn bộ tập hợp những nhân tố tác động và sự thay đổi vai trò của chúng trong thời gian. Hình 9.2. Những dao động nhiều năm của độ đóng băng do: 1) chu kỳ của hoạt độ mặt trời (80 năm); 2) biến thiên tốc độ quay của trái đất với chu kỳ 240 năm; 3) dao động tổng cộng của độ đóng băng Như vậy, để lập những dự báo dài hạn v thiê 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO       94 95  The Text−book “Marine hydrological prognoses” is intended for supplying students −oceanographers with the basic knowledges on the concepts and principles of the formation of prognoses for different parameters of hydrological regime of the seas and oceans. The introduction and chapter 1 point out the main duties and the importance of the hydrological information services to the economical activities, outline the data sources from which oceanographer can collect when forming information service materials and making prognoses. Here described also the content and features of each type of data sources in the sense of making use of data for the formation of forecasting methods. Chapter 2 presents the physical principles and common methods of creation of forecasting models. The procedure of regression analysis as leading tool in obtaining prognosis equations is delt with in detail. The last part of the chapter 2 describs the ways to estimate the quality of prognosis methods. As a large number of prognosis schemes for marine hydrological paraneters is based on the atmosphere −ocean interaction, chapters 3 to 4 describe the methods of taking into account the atmospheric circulation, the feature of the air pressure fields, the wind fields and the components of heat balances. Chapters 5 to 8 are delivered to review of concrete methods widely used for forecasting dynamical parameters and the water temperature. Some examples of long −term prognoses and the hypotheses and findings by famous scientists on the oscillation changes of atmosphere −ocean system as the basis of superlong−term forecasting are presented in chapter 9. This text −book was prepared based on the text−book of the same name by K. I. Kydriavaia, E. I. Seriakov and L. I. Scriptunova (1974) and the handbook “Guide to the marine hydrological prognoses” (1994) by Hydrometeorological research institute of Russian Federation. . CHƯƠNG 9 - DỰ BÁO DÀI HẠN CÁC YẾU TỐ THỦY VĂN BIỂN 9. 1. NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC DỰ BÁO THỦY VĂN DÀI HẠN hững dự báo thủy văn dài hạn có thời gian báo trước từ một đến sáu tháng, những dự báo. nhận thấy rằng trong th toàn ba lần vào thời kỳ mùa hè các n 192 5-1 92 6, 194 0-1 94 1, 195 7-1 95 8. Ản 91 hưởng của dòng hải lưu E l-Nino tác độ ở phần Bắc Thái Bình Dương mà cả ở mạnh mẽ của dòng. năm 190 0-1 94 0. Độ băng cực tiểu tính toán đạt vào những năm 193 0-1 95 0. Những số liệu quan trắc nhiệt và chế độ băng đang ghi n 40 0 -4 0 40 0 -4 0 1 2 3 80 0 -8 0 1840 1800 1 760 192 0 196 0 2000 1880