Đề tài Nghiên cứu sự biến động các thành phần thủy triều trạm Vũng Tàu có xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu

1 Mục Lục Tóm tắt III.Kết luận kiến nghị 20 Tóm tắt Thủy triều Việt Nam có diễn biến phức tạp, thay đổi không gian, thời gian, độ lớn tính chất thủy triều từ Bắc vào Nam Trong báo cáo này, nhóm nghiên cứu sử dụng modul phân tích thủy triều phần mềm MIKE21 để đánh giá thay đổi thành phần triều phương pháp phân tích điều hòa Tài liệu thực đo trạm Vũng Tàu năm (1980, 1988, 1997, 2002, 2007) sử dụng cho nghiên cứu Kết nghiên cứu rằng: - Ảnh hưởng biến đổi khí hậu thể chuỗi tài liệu thực đo với trạm Vũng Tàu, tốc độ tăng khoảng 1.2mm/năm - Nếu sử dụng chuỗi quan trắc số thành phần triều tạo nên mực nước triều trạm Vũng Tàu 68 thành phần, có thành phần chủ yếu tạo mực nước triều - Nghiên cứu sử dụng chuỗi đo lần/ngày(4obs) để phân tích với mục đích kết gần với chuỗi dùng chuỗi 4obs để phân tích triều cho nhiều trạm khác số liệu đo Tuy nhiên, phân tích rằng, sai khác sử dụng loại chuỗi lớn, nên dùng chuỗi 4obs thay cho chuỗi 24obs (chuỗi giờ) - Có thể mở rộng ứng dụng phân tích cho trạm khác dọc theo bờ biển Việt Nam để đánh giá thay đổi sóng triều theo không, thời gian I Mở đầu Tổng quan vùng nghiên cứu Bà Rịa – Vũng Tàu nằm 107005’ kinh độ Đông, 10050’vĩ độ Bắc, tỉnh ven biển thuộc vùng Đông Nam Bộ Phía Bắc giáp với tỉnh Đồng Nai, Phía Đông Bắc giáp với tỉnh Bình Thuận, phía Tây giáp thành phố Hồ Chí Minh, mặt lại giáp với biển đông Vũng Tàu có bờ biền dài có nhiều bãi tắm đẹp, điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế biển, đặc biệt du lịch biển đảo Tỉnh nằm vùng khí hậu nhiệt đới ôn hòa chịu ảnh hưởng biển, phân thành hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau Nhiệt độ trung bình hàng năm 250C - 270C, có bão, thường xuyên có nắng, độ ẩm trung bình 80% Diện tích tự nhiên tỉnh 1.982km 2, dân số 1.041.565 người, mật độ dân số 525 người/km2 (Theo số liệu thống kê năm 2013) Bà Rịa – Vũng Tàu cửa ngõ tỉnh miền Đông Nam Bộ hướng biền Đông, có ý nghĩa chiến lược đường hàng hải quốc tế, có hệ thống cảng biển lớn đầu mối tiếp cận với nước khu vực Đông Nam Á giới Nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, đa dạng tiềm để phát triển nhanh toàn diện ngành kinh tế như: dầu khí, cảng vận tải biển, sản xuất - chế biến hải sản đặc biệt du lịch… Có giao thông đường bộ, đường biển, đường hàng không phát triển đồng bộ… điều kiện thuận lợi để giao lưu, phát triển du lịch, thương mại hợp tác đầu tư nước Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Việt Nam nằm bờ biển phía tây biển Đông, có bờ biển dài khoảng 3200 km, vùng thềm lục địa thuộc chủ quyền quyền tài phán rộng triệu km 2, chiếm 30% tổng diện tích biển Đông gấp lần diện tích đất liền Vùng biển ven biển có vị trí kinh tế, trị quan trọng coi cửa ngõ nước ta để giao lưu hội nhập quốc tế, đồng thời thuận lợi để đầu tư phát triển kinh tế biển làm động lực thúc đẩy vùng kinh tế khác nước Ngoài ra, biển Việt Nam có nhiều nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú đa dạng, có dạng tài nguyên trội dầu khí, hải sản, du lịch biển, giao thông vận tải biển… cho phép khai thác để phát triển kinh tế Biển đóng vai trò quan trọng kinh tế Việt Nam, vùng ven biển nơi sinh sống khoảng 20 triệu người thuộc 28 tỉnh, thành phố (125 huyện ven biển) Song song với lợi nêu trên, biển tiềm ẩn nguy gây thảm họa tự nhiên bão, nước dâng bão, sóng lớn, mực nước biển dâng lên dị thường… Vì vậy, cần thiết phải đẩy mạnh công tác nghiên cứu khoa học nhằm mục đích nắm bắt quy luật tự nhiên, dự báo, cảnh báo tượng thời tiết nguy hiểm bắt nguồn từ biển Trên sở phát huy lợi biển để phát triển kinh tế cách bền vững, đảm bảo an ninh quốc phòng phòng tránh giảm nhẹ thiên tai Từ lí cho thấy việc nghiên cứu biến đổi mực nước ven bờ Việt Nam nhiệm vụ cấp thiết cần phải triển khai nghiên cứu phục vụ cho công tác quy hoạch, quản lý phát triển kinh tế biển, đảm bảo anh sinh xã hội an ninh quốc phòng nhóm chọn Vũng Tàu để nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Thủy triều biển Đông Việc nghiên cứu chế độ thủy động lực nói chung thủy triều nói riêng vừa có ý nghĩa khoa học to lớn,vừa có ý nghĩa phục vụ thiết thực cho hoạt động kinh tế, anh ninh quốc phòng biển, đặc biệt vùng ven bờ Thủy triều tượng tự nhiên có quy mô ảnh hưởng cách trực tiếp tới nhiều hoạt động kinh tế, kỹ thuật người, trước hết ngành vận tải biển, xây dựng công trình biển ven bờ, công trình bảo vệ bờ, hệ thống tưới tiêu nông nghiệp, cấp thoát nước thành phố ven biển, công tác phòng chống thiên tai liên quan đến bão nước dâng bão vùng ven bờ Hơn nữa, thủy triều quy định nhịp điệu sản xuất sinh hoạt nhân dân vùng ven biển Thành phần quan trọng gây nên dao động mực nước biển Đông phải kể đến thủy triều Dao động thủy triều Biển Đông đánh giá phức tạp có nhiều nét độc đáo, đặc sắc so với vùng biển khác giới Nơi thấy đủ bốn loại thủy triều khác nhau: bán nhật triều đều, bán nhật triều không đều, nhật triều nhật triều không Qua đồ phân bố tính chất thủy triều Biển Đông thấy nét bật toàn vùng khơi rộng lớn đại phận dải bờ phía tây phía đông biển thịnh hành kiểu dao động nhật triều Ở vịnh Thái Lan Bắc Bộ quan sát thấy kiểu dao động triều toàn nhật triều lý tưởng với độ lớn đáng kể Đường cong mực nước có dạng hình sin đặn với lần nước lớn lần nước ròng ngày Trong tháng có hai đến ba ngày có biểu thủy triều hỗn hợp Độ lớn thủy triều nơi triều mạnh biển Đông đỉnh vịnh Bắc Bộ đạt tới khoảng 4m Những khu vực bán nhật triều biển Đông dải bờ gần eo biển Đài Loan, khu vực biển lân cận cảng Thuận An Việt Nam Những khu vực với nhật triều không dải bờ nam Trung Quốc từ eo Đài Loan tới vùng đông bắc đảo Hải Nam, gần vịnh Pulô Lakei vùng ven bờ phía đông nam Việt Nam, khu vực phía tây vịnh Thái Lan vùng lân cận Singgapo Tính phức tạp thủy triều biển Đông thể biến đổi độ lớn tính chất thủy triều không gian biển, biến đổi đặc biệt phức tạp độ lớn tính chất thủy triều không gian biển, biến đổi đặc biệt phức tạp vùng gần bờ vịnh Ở vịnh Bắc Bộ, khu vực trung tâm vịnh cửa tây nam, độ lớn thủy triều biến đổi từ 0,5 m đến 4,0 m Ở vịnh Thái Lan diễn biến tương tự Nơi tính chất lẫn độ lớn thủy triều phân hóa mạnh, tồn nhật triều bán nhật triều, vùng biên độ lớn xen kẽ với vùng vô triều không gian vịnh Nét độc đáo tượng thủy triều Biển Đông biểu khác tương quan biên độ sóng thành phần thủy triều vùng khác Theo đồ triều nhận thấy, truyền vào biển biên độ sóng thành phần nhật triều không khác Nhưng truyền xa, biên độ sóng K ngày lớn sóng O1 Đối với sóng M2 S2 có biểu tương tự Nguyễn Ngọc Thụy giải thích tượng độ dài sóng O1 lớn độ dài sóng K1 nên truyền dần vào vùng nước nông, biên độ sóng tăng dần với sóng dài hơn, mức độ tăng chậm 3.2 Biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu, với biểu nóng lên toàn cầu mực nước biển dâng, chủ yếu hoạt động kinh tế - xã hội người gây phát thải mức vào khí khí gây hiệu ứng nhà kính.Theo báo cáo đánh giá lần thứ tư ủy ban liên phủ biến đổi khí hậu (IPCC) năm 2007, nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng khoảng 0.74°C thời kì 1906 – 2005 tốc độ tăng đáng kể Nhiệt độ lục địa tăng nhanh so với đại dương Trong 100 năm qua, lượng mưa có xu hướng tăng khu vĩ độ cao 30° Tuy nhiên lượng mưa lại có xu hướng giảm khu vực nhiệt đới từ năm 1970 Hiện tượng mưa lớn có dấu hiệu tăng nhiều khu vực giới Mực nước biển toàn cầu tăng kỷ 20 với tốc độ ngày nhanh Nguyên nhân làm tăng mực nước biển giãn nở nhiệt đại dương, sông băng núi, băng Nam cực nguồn chứa nước đất liền Bên cạnh nóng lên toàn cầu hoạt động người Con người sử dụng ngày nhiều lượng chủ yếu từ nguồn nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí đốt) thải vào khí ngày nhiều chất khí gây hiệu ứng nhà kính, dẫn đến tăng nhiệt độ trái đất 3.3 Biến đổi mực nước ven biển Việt Nam Dao động mực nước biển vùng ven bờ biển Việt Nam chia làm hai nhóm chính: • Nhóm dao động có chu kỳ: dao động thủy triều, sinh lực có nguồn gốc vũ trụ trình chuyển động tương hỗ mặt trăng, mặt trời và trái đất • Nhóm dao động chu kỳ: dao động dâng, rút gió nhiễu động khí áp; dao động liên quan tới tính không đồng chu trình tuần hoàn nước (tức chênh lệch thành phần bốc hơi, giáng thủy, dòng nước sông) dao động mực nước biến đổi mật độ nước gây nên Trong dao động kể nguy hiểm tượng nước dâng bão Nước dâng bão tượng thiên tai nguy hiểm ven biển, đe dọa đến công trình ven bờ Hàng năm, vùng ven bờ nước ta có bão đổ gây nước dâng Dao động mực nước biển tổ hợp dao động thủy triều dâng lên mực nước biển nhiễu động khí Trường hợp trùng pha thủy triều cao nước dâng cao gây thiệt hại nghiêm trọng Số liệu thống kê nhiều năm cho thấy xảy trường hợp ta không nên loại trừ khả vì yếu tố ngẫu nhiên Như trường hợp bão Washi năm 2005 đổ vào khu vực Quảng Ninh - Hải Phòng, bão có cường độ không lớn, đổ vào thời điểm triều cường gây nên thiệt hại kinh tế nghiêm trọng Theo đánh giá Ủy ban Liên Chính phủ về thay đổi khí hậu IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) thì Việt Nam quốc gia bị ảnh hưởng nghiêm trọng biển đổi khí hậu toàn cầu, dâng mực nước biển, khu vực bị ảnh hưởng lớn khu vực đồng sông Hồng đồng sông Cửu Long Ngoài những nghiên cứu nêu trên, ta thấy là vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu nhiều nữa để góp phần ứng phó với biến đổi khí hậu giảm thiểu những tác động tiêu cực chúng gây nên cho kinh tế, sản xuất an sinh xã hội Phương pháp tính toán Phương pháp phân tích điều hòa thủy triều Độ cao mực nước thủy triều z thời gian t tổng dao động triều thành phần (gọi phân triều hay sóng triều): r z t = A0 + ∑ f i H i cos [qi t + (V0 + u ) i − g i ] , (1) i =1 đó: A0 − độ cao mực nước trung bình, f i − hệ số suy biến biên độ phân triều i , H i − số điều hòa biên độ phân triều i , q i − tốc độ góc không đổi phân triều i , (V0 + u ) i − phần pha thiên văn phân triều i biểu diễn góc tinh tú giả định thời điểm t , g i − số điều hòa pha phân triều i , r − số lượng phân triều f i (V + u ) i phụ thuộc thời gian t Khi có n độ cao mực nước quan trắc z t , nhiệm vụ phân tích thủy triều xác định gồm r cặp số điều hòa không đổi H g cho phân triều trạm nghiên cứu Để thuận tiện áp dụng phương pháp bình phương nhỏ nhất, người ta thường biến đổi phương trình (1) thành: r z t = A0 + ∑ ( Ai cos qi t + Bi sin qi t ) , (2) i =1 Trong Ai = f i H i cos[ g i − (V0 + u ) i ] , Bi = f i H i sin[ g i − (V0 + u ) i ] Biết mực nước (3) n giờ, người ta có n phương trình đại số dạng (33) ẩn số Ai Bi để giải phương pháp bình phương nhỏ Từ cặp ẩn Ai Bi tìm tính Hi = Ai2 + Bi2 fi , g i = arctg Bi + (V + u ) i Ai (4) Chuỗi quan trắc dài, số phương trình dạng (2.3) nhiều, A0 số cặp số điều hòa H g nhận nhiều, xác Với năm quan trắc ta có 8760 phương trình dạng (3) xác định khoảng 60 - 68 cặp số điều hòa H g điểm quan trắc Nhược điểm phương trình dạng (3) đại lượng thiên văn biến thiên với thời gian f (V0 + u ) dao động thành phần i bị xem không đổi suốt thời gian quan trắc bị đưa vào ẩn số Ai Bi phương trình (3), phương trình dạng (3) trở thành không xác, thực tế dao động phân triều công thức (2) dao động điều biến biên độ, f biến đổi với thời gian phần phụ pha (V + u ) biến đổi với thời gian cách đáng kể Khi tính H i g i theo công thức (4) người ta phải dùng giá trị trung bình f i thời điểm thời kỳ quan trắc giá trị (V0 + u ) i thời điểm đầu thời kỳ quan trắc Điều lại gây nên mâu thuẫn kỹ thuật như: chuỗi quan trắc dài sai số tăng, chuỗi không liên tục (ví dụ năm quan trắc không kế tiếp, mà cách xa nhau) có thời điểm quan trắc Các chương trình phân tích điều hòa thủy triều phương pháp bình phương nhỏ xuất phát từ công thức (3) mang nhược điểm II Nội dung kết nghiên cứu Tài liệu phục vụ tính toán Nhóm nghiên cứu sử dụng số liệu mực nước thực đo trạm Vũng Tàu năm 1980, 1988, 1997, 2002 2007 phục vụ cho nghiên cứu Các số liệu cung cấp trung tâm Hải Văn, Bộ Tài nguyên Môi trường có đủ độ tin cậy cho nghien cứu Ứng dụng mô hình MIKE việc tính toán phân tích thủy triều Dựa vào số liệu thực đo Trạm vũng Tàu năm, ta tiến hành phân tích số liệu với việc sử dụng modul phân tích triều mô hình MIKE21 Dưới ví dụ phân tích, tính toán thủy triều cho trạm Vũng Tàu năm 1980 Hình 1: Số liệu thực đo 1-1980 trạm Vũng Tàu Tiến hành sử lý số liệu sử dụng mô hình Mike bắt đầu phân tích số liệu thu 8 Hình 2: Biểu đồ mực nước Trạm Vũng Tàu năm 1980 Hình : Kết phân tích triều Hình 4: Kết thành phần triều năm 1980 quan trắc 24obs Số lượng sóng triều Dựa vào kết phân tích triều phần mềm Mike 21 ta thu kết số lượng thành phần triều khảo sát 24obs obs Trạm Vũng Tàu sau Bảng 1: Số lượng sóng triều Năm Đo 1980 24obs Số sóng triều 68 1988 1997 2000 2002 4obs 24obs 4obs 24obs 4obs 24obs 4obs 24obs 4obs 36 68 36 60 36 60 36 68 36 Khi quan trắc theo 24obs vào năm 1980, 1988 năm 2002 có tổng số 68 sóng triều, riêng năm 1997 năm 2000 số lượng 60 sóng triều Nhưng quan trắc 4obs số thành phần triều không đổi qua năm 36 sóng Nhận thấy quan trắc chuỗi sỗ liệu 1giờ/lần số lượng thành phần triều tạo lên mực nước triều Vũng Tàu gần gấp đôi số lượng thành phần triều khảo sát chuỗi số liệu giờ/lần (4obs/ngày) Sự chệnh lệch số lượng thành phần triều giải thích sau: Thủy triều phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, đo 24obs số liệu đầy đủ, nên số lượng sóng triều lớn so với đo 4obs Do biến đổi khí hậu Mực nước biển dâng dẫn đến thay đổi thành phần thủy triều Thành phần phân triều 10 Bảng 2: Thành phần Triều năm 1980 24obs 4obs Sóng Độ lớn (m) Pha Tỷ lệ(%) Sóng Độ lớn (m) Pha Tỷ lệ(%) M2 K1 O1 S2 SA P1 N2 K2 Q1 TPkhác 0.759 0.5968 0.443 0.2927 0.2218 0.1784 0.1452 0.0868 0.0845 38.82 313.6 262.25 80.47 347.04 309.58 21.75 105.54 243.81 21.07 16.56 12.30 8.12 6.16 4.95 4.03 2.41 2.35 22.06 MM M6 2MS6 Q1 2SM6 2MN6 UPS1 M8 ALP1 K1 TP khác 0.086 0.0268 0.0234 0.017 0.0167 0.0094 0.009 0.0083 0.008 0.008 61 89.04 339.64 315.65 315.7 211.71 11 124.28 353.8 305 28.79 8.95 7.82 5.64 5.58 3.14 3.01 2.77 2.67 2.67 28.96 Pha 177.98 65.88 50.99 350.98 317.41 160.71 21.72 133.53 303 tỷ lệ(%) 19.00 15.47 11.15 8.49 7.25 5.89 3.23 2.33 2.26 24.93 Bảng 3: Thành phần Triều năm 1988 24obs Sóng M2 K1 O1 S2 SA P1 N2 K2 Q1 TP khác Độ lớn (m) 0.7356 0.584 0.4432 0.2963 0.1996 0.1927 0.1358 0.0874 0.082 Pha 39.72 315.69 265.55 82.32 348.3 312.93 14.7 90.55 237.52 tỷ lệ(%) 21.01 16.68 12.66 8.46 5.70 5.50 3.88 2.50 2.34 21.27 4obs Sóng M6 MM 2MS6 2SM6 2MN6 MSF ALP1 L2 O1 TP khác Độ lớn (m) 0.0571 0.0465 0.0335 0.0255 0.0218 0.0177 0.0097 0.007 0.0068 11 Bảng 4: Thành phần Triều năm 1997 24obs sóng M2 K1 O1 S2 P1 N2 K2 Q1 MM TP khác Độ lớn (m) 0.7839 0.5816 0.4361 0.3025 0.1778 0.1513 0.0982 0.0769 0.04 Pha 36.87 314.14 259.04 79.95 311.93 9.62 95.5 235 334.06 4obs tỷ lệ(%) sóng 23.67 MM 17.56 M6 13.17 MSF 9.13 2MN6 5.37 2MS6 4.57 UPS1 2.97 2Q1 2.32 K1 1.21 TP khác 20.03 Độ lớn (m) 0.0421 0.0296 0.0196 0.0162 0.0119 0.0112 0.0082 0.008 Pha 195.31 337.8 276.9 209.36 257.12 243.16 70.53 321.1 tỷ lệ(%) 18.24 12.82 8.49 7.02 5.16 4.85 3.55 3.47 36.40 Bảng 5: Thành phần Triều năm 2002 24obs obs Sóng Độ lớn (m) Pha tỷ lệ(%) Sóng Độ lớn (m) Pha tỷ lệ(%) M2 0.7631 34.39 23.64 M6 0.0532 70.55 19.30 K1 0.5939 311.8 18.40 MM 0.0489 298.05 17.74 O1 0.4433 262.27 13.73 MSF 0.0274 197.01 9.94 S2 0.3019 77.08 9.35 2SM6 0.0192 265.07 6.96 P1 0.1934 307.67 5.99 2MS6 0.0143 193.52 5.19 N2 0.1583 10.32 4.90 2MN6 0.0131 136.36 4.75 K2 0.0889 87.97 2.75 Q1 0.0097 27.09 3.52 Q1 0.0833 246.51 2.58 K1 0.0091 30.14 3.30 18.65 TP khác TP khác 29.31 Bảng 6: Thành phần Triều năm 2007 24obs obs Triều Độ lớn (m) Pha tỷ lệ(%) Triều Độ lớn (m) Pha tỷ lệ(%) M2 0.73 18.43 0.0869 25.11 27.15 MM 15.67 12 K1 0.5654 317.42 14.28 M6 0.066 157.42 19.07 O1 0.3785 252.01 9.56 2SM6 0.0266 350.35 7.69 S2 0.3307 77.08 8.35 2MS6 0.0236 50.82 6.82 SA 0.179 357.5 4.52 2MN6 0.0191 344.36 5.52 TAU1 0.1466 84.84 3.70 MSF 0.0183 311.02 5.29 H2 0.1319 255.06 3.33 L2 0.0103 4.36 2.98 P1 0.1281 319.69 3.23 Q1 0.0091 101.33 2.63 26.66 Tp khác Tp khác 24.91 - Số lượng thành phần triều quan trắc 24obs 4obs có khác nhau, ví dụ quan trắc 24obs có thành phần sóng triều như: M2, K1, O1… 4obs là: MM, M6… - Tỷ lệ sóng M2 chiếm 20.07% đo 24obs sóng MM chiếm 28.79% đo 4obs năm 1980 - Tỷ lệ sóng K1 chiếm 16.56% đo 24obs chiếm 2.67% đo 4obs - Xét theo thời gian thành phần thủy triều quan trắc 24obs 4obs có biến đổi Bảng 7: Bảng tổng hợp sóng triều Năm 1980 1988 1997 2002 2007 M2 0.5968 0.5840 0.5816 0.5939 0.7300 K1 0.4430 0.4432 0.4361 0.4433 0.5654 O1 0.2927 0.2963 0.3025 0.3019 0.3785 S2 0.2218 0.1996 0.1778 0.1934 0.3307 SA 0.2218 0.1996 0.1778 0.1934 0.1790 P1 0.1784 0.1927 0.1513 0.1583 0.1466 N2 0.1452 0.1358 0.0982 0.0889 0.1319 K2 0.0868 0.0874 0.0769 0.0833 0.1281 13 Hình 5: Biểu đồ thể biển đổi thành phần triều qua năm Từ hình ta thấy độ lớn thành phần triều có xu hướng tăng năm gần Độ lớn thành phần triều M2, K1, O1, S2 gần không đổi từ năm 1980-2000, từ năm 2002 – 2007 có xu hướng tăng đáng kể (M2 tăng 18.2% so với năm 1980…) Tuy nhiên độ lớn triều thành phần triều P1, N2, K2 tăng không đáng kể qua năm So sánh số điều hòa theo kiểu quan trắc qua năm Để đánh giá hiệu của sơ đồ sử dụng phân tích điều hòa cho các chuỗi số liệu không liên tục Trong báo cáo đã tiến hành so sánh số điều hòa phân tích từ chuỗi quan trắc 24 ngày liên tục một năm với chuỗi quan trắc ngày (1h, 7h, 13h, 19h) năm tại trạm: Vũng Tàu kết quả nhận được hai bộ hằng số điều hòa tại mỗi trạm được trình bày bảng đây: Bảng 8: So sánh số điều hòa tại Vũng Tầu nhận theo hai kiểu quan trắc năm 1980 năm 1988 Năm 1980 Sóng MM MSF ALP1 2Q1 Q1 4obs Năm 1988 24obs 4obs 24obs Biên Biên Biên Biên độ(m) Pha độ(m) Pha độ(m) Pha độ(m) Pha 0.0862 61.07 0.0107 334.2 0.0465 65.88 0.0249 13.38 196.5 160.7 0.006 17.56 0.018 0.0177 0.0243 174.11 0.008 353.8 0.0079 282.9 0.0097 21.72 0.0193 16.34 220.4 177.9 0.0055 0.0074 0.0025 83.86 0.0032 293.35 0.0169 315.6 0.0845 243.8 0.0023 323.5 0.0067 204.2 14 O1 NO1 K1 J1 OO1 UPS1 EPS2 MU2 N2 M2 L2 S2 ETA2 MO3 M3 MK3 SK3 MN4 M4 SN4 MS4 S4 2MK5 0.008 0.0038 204.9 257.3 304.6 55.2 0.0032 17.14 0.0173 0.009 0.0034 0.0008 11.43 103.1 158.3 0.0232 31.09 192.0 295.2 326.8 0.0011 13.32 0.1452 21.75 0.0006 0.0025 25.87 0.759 0.0013 0.0047 58.43 342.3 174.2 0.0192 38.82 337.0 0.2927 80.47 0.0024 0.0077 0.0016 0.0218 0.0025 42.21 0.0146 0.0025 193.1 105.6 0.0016 61.17 334.4 0.0022 276.2 259.3 270.7 335.7 310.7 358.5 100.8 0.0016 0.0046 60.15 194.6 300.8 208.1 212.9 73.99 136.3 199.8 200.2 0.0051 0.0045 0.0055 0.003 0.0026 0.0042 0.0028 0.001 0.004 0.0031 0.0027 0.0037 0.0068 0.0252 262.2 330.4 0.5968 0.0322 313.6 21.03 0.0027 0.0036 0.002 0.443 0.0059 0.0051 0.0289 0.0112 0.005 0.0098 0.003 0.0026 0.0029 0.0031 0.0026 0.007 0.0015 0.0018 0.0029 303 254.4 224.7 62.95 181.6 265.4 231.9 264.5 155.1 152.0 133.5 137.5 0.4432 265.55 33.17 103.4 246.3 0.004 140.34 0.0268 292.24 0.584 315.69 0.0239 354.59 0.0173 31.62 0.0026 55.89 0.003 289.27 0.0162 302.25 0.1358 14.7 0.7356 39.72 0.0145 87.26 0.2963 82.32 0.0189 164.3 0.0024 348.59 0.0279 215.36 0.0037 4.4 195.4 240.8 0.0025 75.93 0.0177 300.43 0.0044 18.14 190.1 0.003 320.96 0.0036 0.004 0.0032 6.1 340.2 0.0119 281.36 0.0078 266.33 0.0149 330.54 0.0053 356.47 0.0055 123.75 15 2SK5 2MN6 M6 2MS6 2SM6 3MK7 M8 0.0067 0.0094 0.0268 116.2 211.7 0.0016 0.0015 0.0046 0.0234 89.04 339.6 0.0167 315.7 0.0017 0.0006 42.05 124.2 0.0007 0.0083 0.0043 0.0009 240.6 146.9 165.1 218.9 205.9 246.6 325.7 0.0028 0.0218 0.0571 0.0335 0.0255 0.0061 0.0066 196.3 317.4 177.9 50.99 350.9 176.0 307.1 0.0015 234.99 0.0026 133.89 0.0041 198.03 0.0052 233.74 0.0029 253.12 0.0008 272.27 0.0012 87.5 Bảng 9: So sánh số điều hòa tại Vũng Tàu nhận theo hai kiểu quan trắc năm 1997 năm 2002 Năm 1997 Sóng MM MSF ALP1 2Q1 Q1 O1 NO1 K1 J1 OO1 UPS1 EPS2 MU2 N2 M2 L2 S2 ETA2 MO3 M3 MK3 SK3 4obs Độ lớn (m) Pha 0.0421 195.31 0.0196 276.9 0.0031 34.57 0.0082 70.53 0.001 286.62 0.0022 233.38 0.0061 152.63 0.008 321.1 0.0016 69.88 0.0069 48.81 0.0112 243.16 0.0029 166.1 0.0034 3.11 0.0027 284.59 0.0017 155.53 0.0042 20.17 0.004 264.44 0.0056 27.06 0.0046 314.82 0.0023 250.07 0.003 48.73 0.0018 298.2 Năm 2002 24obs Độ lớn (m) 0.0361 0.04 0.0065 0.0063 0.0769 0.4361 0.03 0.5816 0.0204 0.0213 0.0017 0.0047 0.0156 0.1513 0.7839 0.0234 0.3025 0.0158 0.0235 0.0044 0.0262 0.035 4obs Pha 168.43 334.06 234.48 242.13 235 259.04 315.11 314.14 20.46 24.63 70.21 275.11 352.04 9.62 36.87 57.02 79.95 104.07 150.32 234.65 199.8 202.4 Độ lớn (m) 0.0489 0.0274 0.0057 0.0065 0.0097 0.0039 0.002 0.0091 0.0044 0.0021 0.0069 0.0034 0.0028 0.0022 0.0007 0.0031 0.0039 0.0014 0.0038 0.0007 0.0017 0.0018 24obs Pha 298.05 197.01 64.17 181.49 27.09 128.91 217.78 30.14 202.37 213.84 232.63 156.58 207.8 105.16 110.11 92.92 295.34 208.51 322.64 170.82 329.72 243.74 Độ lớn (m) 0.012 0.0192 0.0034 0.007 0.0833 0.4433 0.0303 0.5939 0.0207 0.0165 0.0021 0.0025 0.0244 0.1583 0.7631 0.0339 0.3019 0.0055 0.0211 0.0108 0.0146 0.0326 Pha 330.12 153.06 299.93 255.73 246.51 262.27 265.8 311.8 333.96 14.58 43.01 299.26 333.26 10.32 34.39 43.62 77.08 152.64 133.27 93.88 216.35 200.08 16 MN4 M4 SN4 MS4 S4 2MK5 2SK5 2MN6 M6 2MS6 2SM6 3MK7 M8 0.0005 0.0002 0.0015 0.0004 0.0048 0.0014 0.0061 0.0162 0.0296 0.0119 0.0037 0.0038 0.0045 15.42 152.47 13.08 356.1 233.45 111.14 226.88 209.36 337.8 257.12 52.72 243.8 160.61 0.0147 0.0047 0.0125 0.0034 0.0033 0.0035 0.0015 0.0029 0.0051 0.0043 0.0024 0.0003 0.0002 261.25 263.44 284.13 327.03 33.56 106.83 195.83 135.43 173.69 203.54 279.05 298.64 171.69 0.0014 0.0035 0.0007 0.0025 0.0031 0.0022 0.0028 0.0131 0.0532 0.0143 0.0192 0.006 0.0016 234.17 100.19 192.48 227.82 195.63 200.09 198.28 136.36 70.55 193.52 265.07 235.27 315.38 0.0121 0.008 0.0169 0.0033 0.0108 0.0033 0.0008 0.0029 0.0044 0.005 0.0052 0.0014 0.0007 269.17 251.9 275.37 342.93 336.54 79 76.41 134.97 157.99 210.68 205.04 308.13 4.13 Bảng 10: So sánh số điều hòa tại Vũng Tàu nhận theo hai kiểu quan trắc năm 2007 Năm 2007 4obs Sóng MM MSF ALP1 2Q1 Q1 O1 NO1 K1 J1 OO1 UPS1 EPS2 MU2 N2 M2 L2 S2 ETA2 MO3 M3 MK3 SK3 MN4 Độ lớn (m) 0.0869 0.0183 0.0045 0.0052 0.0091 0.0059 0.0007 0.0043 0.0061 0.0061 0.0011 0.0026 0.0025 0.006 0.0017 0.0103 0.0019 0.0019 0.0031 0.0026 0.0006 0.0014 0.0023 24obs Pha 15.67 311.02 87.36 249.8 101.33 22.94 155.78 143.81 123.81 145.34 26.66 74.56 130.26 29.91 96.6 4.36 149.33 164.75 355.43 31.21 132.29 122.09 322.79 Độ lớn (m) 0.0172 0.0203 0.0044 0.0108 0.0618 0.3785 0.0305 0.5654 0.0288 0.0142 0.003 0.0103 0.0221 0.1111 0.73 0.0126 0.3307 0.0032 0.0137 0.0074 0.0088 0.0028 0.0102 Pha 350.43 208.88 250.85 198.87 238.59 252.01 279.72 317.42 18.7 28.61 109.71 332.97 324.96 2.32 27.15 92.52 77.08 52.07 128.85 154.08 278 218.96 230.96 17 M4 SN4 MS4 S4 2MK5 2SK5 2MN6 M6 2MS6 2SM6 3MK7 M8 0.0026 0.0013 0.0029 0.0025 0.0033 0.0028 0.0191 0.066 0.0236 0.0266 0.0079 0.0024 2.14 312.02 284.45 316.14 306.81 196.04 344.36 157.42 50.82 350.35 232.29 3.52 0.0014 0.0095 0.001 0.0029 0.001 0.001 0.0029 0.0033 0.0045 0.0026 0.0002 0.0007 304.82 287.5 320.63 359.49 121.26 240.56 133 159.41 202.58 228.39 314.99 326.82 Trên sở các bộ hằng số điều hòa thủy triều bảng So sánh các kết quả báo cáo có một số nhận xét sau: - Vào năm 2007 độ lớn phân triều O1 0.0059m ,0.3785m đo 4obs 24obs pha triều 22.940 đo 4obs, 252.010 đo 24obs Ta thấy có chênh lệch lớn độ lớn pha phân triều năm - Có sai khác tương đối lớn phân triều lại năm quan trắc 24obs 4obs - Quan trắc nhiều lần ngày ta thu chuỗi số liệu mực nước có độ xác cao, nên ta dùng chuỗi số liệu 4obs thay cho 24obs Phân tích xu Tốc độ biến thiên theo thời gian (dâng lên hạ xuống) mực nước xác định theo phương pháp phân tích xu (phân tích trend) Theo phương pháp này, người ta xác định mối liên hệ mực nước y thời gian x dạng phương trình hồi quy tuyến tính : y =a x +b , đó: a = (6.1) σy σx r, n mx = ∑x i =1 n i , n Dx = ∑y i =1 n ∑x i =1 i , Dy = i n n n my = b = m y − a mx , ∑y i =1 n i − m x2 − m y2 , σ x = Dx , , σ x = Dx , 18 n ∑x y i i =1 r= n i − mx m y , σ xσ y n − độ dài chuỗi số liệu quan trắc mực nước biển Trong phương trình (6.1) hệ số a có ý nghĩa tốc độ biến thiên mực nước y đơn vị thời gian x Nếu chuỗi phân tích giá trị mực nước năm, hệ số a tốc độ dâng lên (hay hạ xuống) mực nước năm Nếu phân tích mực nước tháng, hệ số a tốc độ dâng lên (hay hạ xuống) mực nước tháng Phương pháp phân tích áp dụng chuỗi mực nước giờ, ngày, tháng năm Đôi khi, người ta quan tâm tới xu tăng lên hay giảm mực nước cực tiểu cực đại năm phương pháp áp dụng để phân tích Hình 6: Xu mực nước Trạm Vũng Tàu - Xu mực nước biển Từ năm 1980 đến năm 2007 mực nước biển Trung bình tăng lên 3,26 cm 27 năm tốc độ biến đổi 1.2 (mm/năm) Phân tích sơ diễn biến không gian trạm Vũng Tàu Hòn Dáu Dựa số liệu nhóm Nghiên cứu số điều hòa Trạm Hòn Dáu 19 Hình 7: Xu mực nước biển Tại Trạm Hòn Dáu Báo cáo rút nhận xét sau: - Cả trạm có xu hướng thay đổi mực nước, tăng lên qua năm nghiên cứu - Trạm Hòn Dáu thuộc Miền Bắc, Vũng Tàu miền nam, không gian địa lý khác biến đổi mực nước có khác Mực nước Trung bình Trạm Vũng Tàu cao so với Trạm Hòn Dáu - Do thay đổi khí hậu, dẫn đến mực nước biển dâng lên gây nhiều hậu bất lợi đời sống kinh tế - xã hội tỉnh ven biển Hình : Phạm vi ngập khu vực đồng sông Cửu Long theo kịch nước biển dâng 65cm 20 III Kết luận kiến nghị Qua việc phân tích số liệu thực đo Trạm Vũng Tàu qua năm ứng dụng mô hình Mike 21 việc phân tích thủy triều Kết cho thấy xu hướng mực nước biển tăng lên qua năm biến đổi khí hậu toàn cầu, trái đất nóng lên kèm theo nhiều tượng khác gây ảnh hưởng xấu tới người Từ cần có Nghiên cứu sâu Biến đổi khí hậu để báo cáo hoàn thiện Kết báo cáo phục vụ cho công tác quy hoạch, dự báo, quản lý phát triển kinh tế biển nhằm đảm bảo an ninh quốc phòng Trên báo cáo phân tích thành phần thủy triều trạm Vũng Tàu, để báo cáo tốt nhóm cần có số liệu thời gian nghiên cứu nhiều Trạm khắp nước Để có nhìn tổng quan Thủy Triều Việt Nam 21 IV Tài liệu tham khảo [1] Bộ Tài nguyên và Môi trường, “Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam”, 2009 [2] Trương Văn Bốn, Nguyễn Tiến Quang, “Phân tích số điều hòa thủy triều 69 sóng phương pháp bình phương tối thiểu” - Tập san KHKT “Khí tượng Thủy văn”, Tổng cục KTTV, (385), (1993), 16 [3] Vũ Như Hoán, Phương pháp thống kê dự báo nước dâng mực nước ven biển miền bắc Việt Nam bão tới Luận án PTS, Hà Nội 1988 [4] Phạm Văn Huấn, Nguyễn Tài Hợi, ‘‘Dao động mực nước biển ven bờ Việt Nam’’ Tạp chí Khí tượng thủy văn, số 556 * tháng - 2007, tr 30 - 37 [5] Phạm Văn Huấn, Nguyễn Tài Hợi, Nguyễn Minh Huấn, “Ứng dụng phương pháp bình phương nhỏ vào phân tích thủy triều dòng triều”- Khí tượng Thủy văn biển Đông Tổng cục KTTV, Trung tâm KTTV biển, NXB Thống kê, Hà Nội, 2000, 196 [6] Phạm Văn Huấn, Hoàng Trung Thành, ‘‘Sơ đồ chi tiết phân tích điều hòa thủy triều’’ Tạp chí khoa học ĐHQGHN, Tập 25, số 1S, 2009, tr 66 – 75