Mở đầu - Hải dương học đại cương Mở đầu - Hải dương học đại cương Bởi: PGS TS NGƯT Phạm Văn Huấn Con người nghiên cứu đại dương trước hết nhu cầu thực tiễn sử dụng tài nguyên đại dương để giải vấn đề đời sống quan trọng Việc kiếm thức ăn cho từ đại dương sử dụng đại dương biển để di chuyển dễ dàng nhanh từ nơi đến nơi khác người làm từ thời kì xa xưa Đại dương tiếp tục đóng vai trò to lớn việc giải vấn đề thực phẩm giao thông Chỉ cần nói ba phần tư tổng tải trọng lưu thông giới thuộc hàng hải gần % chất đạm động vật người nhận từ đại dương đủ để chứng minh điều Trong tương lai tới đây, vai trò đại dương việc giải hai vấn đề này, vấn đề thực phẩm, tăng lên Về sau, việc nghiên cứu đại dương trở thành khâu tất yếu để hiểu nguyên nhân quy luật biến đổi thời tiết khí hậu Trái Đất khả dự báo chúng Nhiều khảo sát thực nghiệm lớn đại dương nhằm giải vấn đề Một lý thúc đẩy nghiên cứu, đại dương không giàu tài nguyên sinh vật, mà kho vô tận tài nguyên khoáng vật, lục địa nhiều loại tài nguyên số có nguy cạn kiệt Cuối cùng, thời gian gần đây, người gắn với đại dương để giải nhiệm vụ yếu trì tiến bảo tồn sống hành tinh ? tạo lượng sinh thái Giải vấn đề thiếu hiểu biết trình động lực xảy đại dương Chẳng hạn, để xác định tuyến hành hải tàu (ngắn an toàn) phải biết dòng biển cường độ tần suất sóng biển đường tàu Để tính thời gian cập vào nhiều cảng, phải biết tính thủy triều đại dương Tất vùng giàu có tài nguyên cá phụ thuộc cách hay cách khác vào trình động lực đại dương ? hình thành vùng nước trồi, đới front, cấu trúc xoáy, biến thiên động lực đại dương có ảnh hưởng lớn tới sản lượng cá Thí dụ rõ nét tượng El?Nino bờ Pêru Tại vùng này, tùy thuộc vào trình động lực nam phần Thái Bình Dương mà sản lượng cá biến đổi tới số bậc 1/3 Mở đầu - Hải dương học đại cương Đời sống phúc lợi người sống ven bờ biển đại dương (số gần phần ba dân số Trái Đất) phụ thuộc nhiều vào tượng động lực đại dương trận bão với tác động hủy hoại công trình bờ; sóng thần, gây thiệt hại to lớn người của; nước dâng bão sóng dài gây nên lũ lụt v.v Cuối cùng, trình động lực đại dương ảnh hưởng đáng kể tới hoạt động lực lượng hải quân quốc gia Các quan quân tất quốc gia có hạm đội hải quân ý tới đại dương, nghiên cứu tính đến trình động lực đại dương giải nhiệm vụ Nước đại dương liên tục chuyển động Chỉ có điều cường độ chuyển động biến thiên thời gian không gian Các đại dương chứa đựng phần lớn toàn mà Trái Đất nhận từ Mặt Trời Nhiệt lượng Mặt Trời dự trữ cột nước với diện tích thiết diện đơn vị vượt trội nhiều lần lượng chứa cột không khí khí hay đất đá lục địa có diện tích thiết diện Chính vậy, tìm kiếm nguồn lượng thay cách nhận lượng phương thức đốt nhiên liệu khoáng, phải hướng ý tới đại dương Nhiều tính chất vật lý khối nước đại dương quy định động lực học đại dương, để hiểu tính chất đó, cách nghiên cứu trình động lực đại dương Chính thế, năm gần đây, nghiên cứu động lực học đại dương trọng Cùng với mở rộng khảo sát lý thuyết, tiến hành đợt thực nghiệm đại dương quy mô lớn nhằm nghiên cứu trước hết hoàn lưu đại dương Thật vậy, dự án nghiên cứu chưa thấy quy mô nghiên cứu hoàn lưu lớp mặt đại dương thực thời kỳ đợt Thực nghiệm toàn cầu lần thứ vào năm 1979 Chỉ riêng Nam bán cầu, vùng 20?65oS đặt 300 trạm phao trôi với khoảng cách không 500 km Hệ thống trắc đạc vô tuyến chuyên nghiệp sử dụng vệ tinh theo dõi vị trí phao từ đến 14 lần ngày Các trạm phao thiết kế không bị ảnh hưởng gió cho phép người ta nhận liệu độc đáo hoàn lưu nước mặt vùng nghiên cứu Đại dương Thế giới năm liền Cũng khu vực này, Nam Dương Vùng nước cận nam đại dương Nam bán cầu (khoảng 40oS), bao quanh lục địa Nam Cực gọi theo truyền thống Nam Dương (ND) , khuôn khổ chương trình POLEX?SOUTH, năm 1974?1983 Nga Mỹ thực khảo sát thực nghiệm cấu trúc động lực hoàn lưu nước Nam Dương Người ta nhận liệu độc đáo biến đổi cấu trúc dòng chảy vòng quanh cực Nam Cực theo độ sâu, biến động thời gian quy mô từ số đến năm, động lực học cấu trúc vị trí dải front cực Nam Cực Đã nhận liệu làm thay đổi quan niệm độ sâu lớn Nam Dương dòng chảy yếu Chẳng hạn, liệu cho thấy 2/3 Mở đầu - Hải dương học đại cương độ sâu gần 3000 m tốc độ chảy trung bình đạt tới 20?30 cm/s, cực đại ? 70?80 cm/s Các năm 1977?1978, Đại Tây Dương tiến hành đợt thực nghiệm hợp tác Nga ? Mỹ quy mô lớn “POLIMODE” phát đặc điểm lý thú cấu trúc động lực xoáy synop đại dương nhà khoa học Nga phát từ năm 1967 sau đợt thực nghiệm “Polygon?67” Cùng thời kỳ (1967?1984), thủy vực Bắc Băng Dương tiến hành quan trắc theo chương trình ICEEXP AOBP nhằm nghiên cứu trôi băng ước lượng thể tích băng trôi từ Bắc Băng Dương thủy vực Bắc Âu, “POLEXP?North” nhằm nghiên cứu hoàn lưu cấu trúc nước thủy vực Bắc Âu Bắc Băng Dương Những đợt thực nghiệm lớn nước riêng lẻ cộng đồng quốc tế thực khuôn khổ chương trình INDEXP, MONEXP v.v nhằm vào nghiên cứu hoàn lưu gió mùa khí đại dương hoàn lưu nước vùng xích đạo Ấn Độ Dương Nhiều đợt khảo sát thực nghiệm quy mô lớn liên tục thực Thái Bình Dương Mục tiêu nghiên cứu biến động mùa năm hoàn lưu nước, cấu trúc dòng biển trình tương tác đại dương khí Thí dụ, từ năm 1979 đến 1984, quan trắc tiến hành khuôn khổ dự án “Động lực học dòng chảy Thái Bình Dương” Mỹ cho phép xác định xác cấu trúc dòng chảy xiết xích đạo tầng sâu luận chứng phát triển tượng dị thường khí hậu lớn Thái Bình Dương ? El?Nino ? 1982?1983 Trong năm tám mươi, đề xuất nhiệm vụ, chuẩn bị chương trình bắt đầu thực đợt thực nghiệm quốc tế lớn “Đại dương nhiệt đới ? Khí toàn cầu” “Hoàn lưu Đại dương Thế giới” Các đợt thực nghiệm tiếp diễn đến năm 2000, thời kì quan trắc sôi động năm 1990?1997 Trong thời gian đợt thực nghiệm đồ sộ toàn lịch sử khảo sát hải dương học “Hoàn lưu Đại dương Thế giới”, nghiên cứu hoàn lưu đại dương từ quy mô xoáy không lớn vai trò chúng biến động đại dương, đến trình toàn cầu vận chuyển nhiệt muối đại dương ảnh hưởng chúng tới thời tiết khí hậu Trái Đất Hiện nay, phần lớn chương trình quan trắc hoàn tất tiến hành xử lý phân tích thông tin nhận Như vậy, nghiên cứu động lực học nước trình tương tác đại dương khí trở thành vấn đề nghiên cứu Đại dương Thế giới năm gần 3/3 .. .Mở đầu - Hải dương học đại cương Đời sống phúc lợi người sống ven bờ biển đại dương (số gần phần ba dân số Trái Đất) phụ thuộc nhiều vào tượng động lực đại dương trận bão với... Nam Dương dòng chảy yếu Chẳng hạn, liệu cho thấy 2/3 Mở đầu - Hải dương học đại cương độ sâu gần 3000 m tốc độ chảy trung bình đạt tới 20?30 cm/s, cực đại ? 70?80 cm/s Các năm 1977?1978, Đại. .. khảo sát hải dương học “Hoàn lưu Đại dương Thế giới”, nghiên cứu hoàn lưu đại dương từ quy mô xoáy không lớn vai trò chúng biến động đại dương, đến trình toàn cầu vận chuyển nhiệt muối đại dương