Đế cương hải dương học

Ông phân định được 11 đới tự nhiên Trong đó 6 đới ở bắc bán cầu  Đới cực bắc băng dương trùng với thủy vực cực của bắc băng dương và đặc trưng bởi thảm băng thường trực quanh năm  Đớ

Đế cương hải dương học 1.đặc điểm, tính chất các đới của đại dương

Năm 1961 Đ.V.Bogđanov đã đề suất 1 hệ thống phân vùng khá lý thú, ông đã sử dụng các đặc trưng cấu trúc nhiệt muối và vị trí của các dòng chảy chính Ông phân định được 11 đới tự nhiên

Trong đó 6 đới ở bắc bán cầu

 Đới cực ( bắc băng dương) trùng với thủy vực cực của bắc

băng dương và đặc trưng bởi thảm băng thường trực quanh năm

 Đới cận cực ( cận bắc băng dương) đó là những vùng đại

dương và biển nằm trong phạm vi di chuyển của các đồng bằng và mùa hạ nước được sưởi ấm đến 5*C

 Ôn đới là các thủy vực rộng lớn trong dải gió tây ngự trị

nước mặt mùa hạ được sưởi ấm đến 15-20*C, biên độ dao động nhiệt độ của năm khoảng 10-15*C

 Đới cận chí tuyến: những vùng đại dương chủ yếu chịu

ảnh hưởng của các vùng khí áp cao tựa dừng – các cực đại Azo và Ha Oai Nơi này có đặc điểm là lớp nước mặt thường bị mặn hóa do bốc hơi nhiều và ít mưa do đó mật độ nước tăng và chìm xuống dưới

 Đới chí tuyến (tín phong) nằm trong phạm vi tác động của

gió tín phong vì vậy luôn ngự trị dòng nước mặt ổn định hướng về phía tây có nhiệt độ và độ muối cao

 Đới xích đạo vị trí địa lý hơi dịch về phía bắc và đối xứng

qua mặt phẳng xích đạo nhiệt.nét đặc trưng là nhiệt độ cao trong suốt năm và độ muối hơi giảm

ở nam bán cầu chia được 5 đới đặc điểm thì đồng nhất

với các đới tương tự ở bắc bán cầu, có điều chúng biểu hiện

ít rõ nét hơn

 Từng đới tự nhiên khác biệt so với các đới lân cận về khí hậu, tính chất và chuyển động của dòng nước, sinh vật và những đặc điểm địa chất, danh giới các đới không đổi trong thời gian

 Tính đới trong đại dương bị phá hủy mạnh ở những vùng hoạt động của các dòng chảy ổn định

 ở vùng các dòng chảy ấm biên giới dịch về phía các cực còn ở vùng các dòng chảy lạnh – về phía xích đạo

2.đặc điểm địa chất địa mạo của đại dương

 Thềm lục địa là phần kéo dài trực tiếp của nền lục địa nơi đây đáy đại dương hạ thấp dần đều tới độ sâu 200m , có khi sâu hơn đồng thời độ dốc nhỏ , địa hình đáy thường khá phẳng nhưng nhiều khi phát hiện thấy các dạng cổ phản ánh địa hình nền đất liền kế cận

 Sườn lục địa.là phần dưới nước của lục địa, nằm ở độ sâu từ khoảng 200-2500m, nơi đáy biển có độ dốc lớn hơn ở thềm lục địa từ 4-7*, có khi tới 13-14*, thậm chí 20-40* gần như

độ dốc độ dốc của sườn núi trên đất liền, do đó tại đâytính chất của sóng biển, hướng dòng chảy biển thay đổi

 Chân lục địa nền bình nguyên khổng lồ gồm các đá trầm tích terigen dày tới 3,5 km có đặc diểm là mặt nghiêng, dạng sóng thoải bề rộng kể từ biên tới sườn lục địa ra tới vùng nước sâu của đại dương bằng khoảng vài trăm km

 Đới chuyển tiếp với 8,5 % tổng diện tích, rất tiêu biểu ở tây TBD với các dạng địa hình sau: kế cận với rìa lục địa dưới

nước là lòng chảo biển ven- sau đó là miền nâng cao nhưng hẹp làm thành vòng cung đảo- cuối cùng là rãnh nước sâu

 Đáy đại dương chiếm 68% diện tích còn lại trên toàn bộ diện tíchđại dương thế giới vùng này cũng có cấu tạo hết sức phức tạp,có thể còn hơn cả địa hình lục địa

 Các lòng chảo đại dương là nững vùng rộng lớn, thấp khá bằng phẳng và đồng điệu với độ dốc nhỏ hơn 0,1% nghiêng

về phía tâm đại dương

 Những miền nâng dưới nước, những cao nguyên đại dương

là những dạng địa hình cỡ lớn ở đáy đại dương, không liên quan tới những dãy núi giữa đại dương

3.tính chất vật lí cơ bản của nước biển, yếu tố ảnh hưởng đến độ trong suốt của nước đại dương

 Tính chất vật lí cơ bản

 Mật độ nước biển là tỷ số của trọng lượng 1 đơn vị thể tích nước ở nhiệt độ quan trắc trên trọng lượng đơn vị thế tích nước cất 4*C

 Thể tích riêng: thể tích riêng của nước biển được ký hiệu là

Vt là đại lượng nghịch đảo của giá trị mật độ được xác định theo công thức: Vt=( anpha nhân t:4-0,9)nhân 103

 Áp suất thủy tĩnh:là áp suất của một khối nước biển đứng yên p = gama nhân Z

Với gama là khối lượng riêng của nước biển

Z là độ sâu

 Nhiệt dung riêng của nước biển là nhiệt lượng cần để làm nóng 1g nước biển lên 1*C

 Phản xạ và khúc xạ: khi ánh sáng mặt trời chiếu vào mặt nước đại dương 1 phần bị phản xạ và 1 phần bị hấp thụ vào nước và gây ra hiện tượng khúc xạ

 Độ trong suốt của nước biển là độ sâu nước khi làm thí nghiệm thả đĩa màu trắng có đường kính d = 30 cm xuống đến độ sâu mà không còn nhìn thấy đĩa nữa

 Màu của nước biển: được xác định bằng số lượng và kích thước các phần tử lơ lửng do sự hấp thụ và khuếch tán ánh sáng trong nước

 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ trong suốt của nước đại dương

 Vị trí địa lý: độ trong suốt của nước đại dương có su hướng giảm dần từ xích đạo lên vùng cực

 Khoảng cách đến bờ: càng gần bờ độ trong suốt càng giảm

 Điều kiện tự nhiên: ở những vùng có khí hậu khác nhau thì

độ trong suốt cũng khác nhau ở vùng gió mùa, do sự bốc hơi mạnh và độ muối cao và sự vận chuyển của nước không mạnh lắm nên độ trong suốt lớn

4.khái niệm và phân loại tương tác khí quyển đại dương

 Khái niệm: tương tác khí quyển – đại dương là quá trình khá phức tạp có sự trao đổi, biểu hiện của nhiều cơ chế với nhiều quy mô khác nhau phân bố lại nhiệt, hơi nước , động năng, các chất khí và muối, kết quả làm cho các đặc trưng

lý hóa của đại dương phù hợp hoặc cân bằng với nhau

 Phân loại tương tác khí quyển-đại dương

 Tương tác nhiệt (năng lượng), tương tác thủy văn (nước và hơi nước), động năng,muối và khí

 Các quá trình tương tác khí quyển – đại dương theo quy mô không gian – thời gian bao gồm:

• Tương tác quy mô nhỏ: các quá trình với chu kỳ nhỏ từ 0,1-0.001 s, trong không gian rất nhỏ từ 0,01-0,001m

• Tương tác quy mô trung bình: kích thước của quá trình phát triển trong các lớp biên của đại dương và khí quyển theo phương ngang và phương đứng từ và trăm mét đến vài trăm

km và trong quy mô chu kỳ từ nhiều giờ

• Tương tác quy mô lớn:quá trình tương tác trên quy mô không gian rất lớn vài nghìn km đến đại dương thế giới, quy mô chu kỳ hàng mùa bao gồm chu kỳ dài của nhiệt độ nước, độ muối, sự hình thành nêm nhiệt chính, biến động của các dòng chảy đại dương chính, hiện tượng tự dao động của hệ thống đại dương –khí quyển

5 chu trình hải văn toàn cầu

 Hình vẽ

 Nước trên bề mặt đại dương được giải phóng nhờ năng

lượng bức xạ mặt trời trở thành hơi nước và đưa lên cao theo các khối không khí.đến một độ cao nhất định,các hạt nước gặp nhiệt độ thấp ngưng tụ lại với nhau thành các đám mây.nững đám mây này di chuyển theo các khối không khí vào trong đát liền và kết hợp với các đám mây khác làm cho khối lượng của các hạt nước trở nên nặng hơn và tạo thành mưa Mưa trong đất liền theo địa hình tạo thành các dòng chảy, các dòng chảy này 1 phần theo dòng sông, suối

đổ ra biển phần thứ 2 được ngấm vào lòng đất theo dòng

chảy ngầm đổ ra biển dòng chảy đổ ra biển kết thúc 1 vòng tuần hoàn toàn cầu của chu trình hải văn

• Ngoài chu trình lớn còn có những chu trình nhỏ được hình thành và kết thúc ngay trên biển và đất liền theo cấu trúc như trên

6.công thức tính lực tạo triều,thủy triều trên thế giới có bao nhiêu cách phân loại

 Công thức tính lực tạo triều

FS =( 3gM:2K 3 )sin 2 0

Trong đó: Fs là lực tạo triều

g là gia tốc trọng trường

M là hệ số tỷ lệ khối lượng

K là hệ số tỷ lệ khoảng cách

0.là góc tại tâm tạo bởi đường nối tâm giữa mặt trăng

và trái đất và đường nối giữa điểm xét đến tâm trái đất

 Phân loại

• Phân loại thủy triều theo độ lớn:

• Triều yếu

• Triều trung bình

• Triều mạnh

• Phân loại triều theo chu kỳ

Kiểu 1 Chia ra 5 loại

• Bán nhật triều đều

• Bán nhật triều không đều

• Nhật triều đều

• Nhật triều không đều

• Triều hỗn tạp

Kiểu 2.theo cơ sở phép phân tích điều hòa của 1

số sóng thành phần chính, và dùng trị số của tỷ số giữa độ lớn của 4 sóng thành phần

• K1 sóng nhật triều xích vĩ mặt trăng- mặt trời

• O1 sóng nhật triều chính mặt trăng

• M2 sóng bán nhật triều chính mặt trăng

• S2 sóng bán nhật triều chính mặt trời

7.phân loại và đặc điểm của các dòng chảy trong đại dương

 Khái niệm chung về dòng chảy:sự di chuyển ngang của nước từ nơi này của biển hay đại dương đến nơi khác gọi là dòng chảy biển hay hải lưu

 Dòng chảy quán tính:là dòng chảy đơn giản trên trái đất có gia tốc xoay và phụ thuộc vào lực coriolis

Các hạt nước trong các dòng chảy quán tính phải chuyển động theo vòng tròn với tốc độ không đổi ở bắc bán cầu các hạt nước chuyển động theo chiều kim đồng hồ, ở nam bán cầu hạt nước chuyển động theo chiều ngược chiều kim đồng hồ

 Dòng mật độ:trong chất lỏng phân tầng các mặt đẳng áp, đẳng mật độ , đẳng thế sẽ nằm ngang và song song với nhau nếu chất lỏng bất động.nhưng nếu mật độ thay đổi thì suất hiện độ nghiêng của các mặt đẳng mật độ và đẳng áp suất

và các hạt nước bắt đầu chuyển động

Phân tầng được gọi là dương nếu mật độ tăng theo độ sâu,

là âm nếu mật độ giảm theo độ sâu, là cân bằng phiếm định nếu mật độ không biến đổi theo độ sâu

 Dòng Gradient: những điều kiện đơn giản lý tưởng trong dòng chảy trôi thường khó xảy ra, khi đó trên bề mặt nước biển sẽ không tồn tại độ nghiêng của mặt nước biển tức không có áp suất làm xuất hiện các gradient

8.những hiện tượng khi sóng tiến vào bờ,tại sao khi sóng tiến vào bờ,sóng có su hướng vuông góc với đường bờ

 Những hiện tượng khi sóng tiến vào bờ

• Hiện tượng khúc xạ:hiện tượng sóng giảm tốc độ truyền sóng khi giảm độ sâu nước, hiện tượng này chỉ xảy ra khi sóng tiến vào trong bờ do ở ngoài nước sâu ảnh hưởng của

ma sát đáy là không có

• Hiệu ứng nước nông:khi sóng tiến vào bờ, 1 số đặc trưng sóng thay đổi do độ sâu nước thay đổi.khi đó, tốc độ truyền sóng và bước sóng giảm khi vào vùng nước nông và hiệu ứng nước nông chịu ảnh hưởng nhiều cuả ma sát đáy

• Hiện tượng sóng vỡ:là hiện tượng không ổn định hay sóng không tồn tại như trạng thái cũ.hiện tượng sóng vỡ chính là

sự giải phóng năng lượng và thông qua chỉ số Iribarren- chỉ

số sóng vỡ

 Sóng có su hướng vuông góc với đường bờ

 Khi sóng tiến vào bờ theo nhóm sóng.khi đó trên con sóng

có các tia sóng tiến vào bờ hiệu ứng nước nông xuất hiện và tốc độ truyền sóng thay đổi dần, dẫn tới sự thay đổi dần về hướng truyền, đường đỉnh sóng cong dần, các tia sóng vuông góc với đường đẳng sâu.quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi độ sâu h của các tia sóng bằng nhau

C C đó là khi tia sóng vuông góc với đường bờ

9.phân bố thủy triều dọc bờ biển việt nam

Với trên 3260 km bờ biển, ở nước ta có đủ cả 4 loại thủy triều theo chỉ tiêu phân loại của Đuvanin

 Vùng venbieenr từ Quảng Ninh đến Thanh Hóa

• Thuộc chế độ nhật triều đều (thuần nhất)

• Độ lớn thủy triều ở vùng biển này thuộc loại lớn nhất ở nước ta H=3-4m vào kỳ nước cường

• Triều mạnh vào các tháng 1,6,7,12 trong năm, triều yếu vào các tháng 3,4,8,9

 Vùng ven biển Nghệ An – Quảng Bình

• Thuộc chế độ nhật triều không đều

• Độ lớn thủy triều ở vùng này vào những ngày triều cường chỉ không vượt quá 3m và có xu hướng giảm từ bắc xuống nam

 Vùng ven biển từ nam Quảng BÌnh – bắc Thuận An

• Thuộc chế độ bán nhật triều không đều

• Độ lớn vào những ngày nước cường dao động từ 0,6- 1,1 m

• Độ lớn thủy triều cũng có xu hướng giảm từ bắc xuống nam

 Vùng ven biển Thuận An Và lân cận

• Đây là khu vực duy nhất ở nước ta có chế độ bán nhật triều đều

• Không có sự phân biệt rõ rệt giữa triều cương và triều kém

• Độ lớn thủy triều trung bình từ 0,4-0,5 m và cũng là nhỏ nhất của thủy triều ven bờ biển nước ta

 Vùng từ nam Thừa Thiên Huế đến bắc Quảng Nam

• Thuộc chế độ bán nhật triều không đều

• Độ lớn thủy triều vào những ngày nước cwowngflaf 0,8-1,2 m có xu hướng tăng dần từ bắc vào nam

• Độ lớn thủy triều trung bình vào kỳ nước cường khoảng 1,2-2,0 m có xu hướng tăng dần từ bắc vào nam Độ lớn kỳ nước kém khoảng 0,5m

 Vùng ven biển từ Hàm Tân đến Mũi Cà Mau

• Thuộc chế độ bán nhật triều không đều

• Sự chênh lệch độ lớn thủy triều vào những ngày nước cường thường là 2,0-3,5m giữa chân triều cao và chân triều thấp khoảng 1.0-2,5m

• Triều cường thường xảy ra sau ngày sóc, vọng 2-3 ngày

 Vùng ven biển từ Mũi Cà Mau đến Hà Tiên

• Có chế độ bán nhật triều, cang ra xa khu vực này về Cà Mau cũng như về Hà Tiên và ra khơi thì tính chất nhật triều càng rõ nét

• Độ lớn thủy triều vùng này không lớn, vào những ngày triều cường chỉ đạt đến 1m

10.nêu các thành phần của mực nước tổng hợp và giải thích các thành phần trong đó

Mực nước tổng hợp gồm mực nước điều hòa và mực nước phi điều hòa

 Mực nước điều hòa là mực nước dao động lên xuống theo chu kỳ tuần hoàn

Gồm dao động triều, dao động nhều năm không tuần hoàn

và dừng

 Mực nước phi điều hòa là dao động mực nước do các thành phần phi điều hòa gây nên, có tính chất nhất thời tại thời điểm nhất định, dao động phi điều hòa Gồm dao động mực nước do gió, nước dâng do bão…( có tính chất khu vực và đại dương).sụ bất đồng nhất phương ngang của trường khí

áp và trường mật độ nước biển cũng như sự phân bố hiệu lượng nước bốc hơi và giáng thủy không đồng đều ở các bộ phận đại dương cũng ảnh hưởng tới mực nước phi điều hòa

11.Nêu và giải thích các vấn đề môi trường hiện có của môi trường ven biển.

 Xói lở, bồi tụ: các vấn đề này xảy ra đối với những vùng

có công trình, vùng cửa sông và có chế độ động lực mạnh

 An toàn thực phẩm: thực phẩm sạch và đảm bảo nguồn thực phẩm cho khu vực ven biển, là yêu cầu cần thiết khi các vùng ven biển đang bị xâm thực mặn mạnh mẽ

 Xâm thực mặn: quá trình xâm thực mặn do sự dâng nước biển, và quá trình tương tác khí quyển đại dương,ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp của khu vực ven biển

 Ô nhiễm môi trường: quá trình sản xuất, xả rác thải, nguồn nước xả thải trực tiếp vào môi trường nước gây ra ô nhiễm nặng nề các khu vực ven biển

 Đánh bắt hải sản: việc đánh bắt hairsanr không giới hạn sẽ làm cho nguồn cá bị ảnh hưởng nặng nề, đồng thời là nguồn gây ô nhiễm môi trường nước đáng kể

 Áp lực tăng dân số: khu vực ven biển là nơi thu hút nhiều khách du lịch và nguồn lao động,đặc biệt trong những thời điểm du lịch, việc này đồng nghĩa với các mối hiểm họa về

ô nhiễm, nhu cầu thực phẩm tăng cao

 Lũ lụt và nước biển dâng: trong thời điểm hiện tại, do ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính,kèm theo các vấn đề xói lở làm hiểm họa từ lũ lụt tăng cao

bài tập