GIÁO TRÌNHĐÀO TẠO THUYỀN TRƯỞNG HẠNG BA MÔN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI CỤC ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐỊA VIỆT NAM GIÁO TRÌNH ĐÀO TẠO THUYỀN TRƯỞNG HẠNG BA MƠN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Năm 2015 LỜI GIỚI THIỆU Thực chương trình đổi nâng cao chất lượng đào tạo thuyền viên, người lái phương tiện thủy nội địa quy định Thông tư số 57/2014/TT-BGTVT ngày 24 tháng 10 năm 2014 Bộ trưởng Bộ Giao thơng vận tải Để bước hồn thiện giáo trình đào tạo thuyền viên, người lái phương tiện thủy nội địa, cập nhật kiến thức kỹ Cục Đường thủy nội địa Việt Nam tổ chức biên soạn “Giáo trình khí tượng thủy văn” Đây tài liệu cần thiết cho cán bộ, giáo viên học viên nghiên cứu, giảng dạy, học tập Trong trình biên soạn khơng tránh khỏi thiếu sót, Cục Đường thủy nội địa Việt Nam mong nhận ý kiến đóng góp Q bạn đọc để hồn thiện nội dung giáo trình đáp ứng địi hỏi thực tiễn công tác đào tạo thuyền viên, người lái phương tiện thủy nội địa CỤC ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐỊA VIỆT NAM GIỚI THIỆU VỀ MƠN HỌC VỊ TRÍ , Ý NGHĨA, VAI TRỊ MƠN HỌC: Mơn học Khí tượng thủy văn môn học quan trọng nghề điều khiển tàu thủy Thông qua nội dung mơn học người học hiểu chất trình vật lý tượng xảy khí đại dương Đưa hướng dẫn quan sát thời tiết dự đốn thời tiết phục vụ cơng tác khia thác tàu Ngồi bổ ích cho ia quan tâm đến hàng hải khí tượng thủy văn mà công tác tàu vận tải, tàu ven biển, tàu cá tàu hải quân MỤC TIÊU CỦA MƠN HỌC: Học xong mơn học học viên sẽ: - Có khả quan trắc yếu tố khí tượng, hải dương - Đưa dự đón cần thiết yếu tố khí tượng, hải dương để dẫn tàu an toàn - Thu tin thời tiết biết ảnh hưởng tới hành trình tàu - Giải thích tượng thủy triều, tra lịch thủy triều Việt Nam MỤC TIÊU THỰC HIỆN CỦA MÔN HỌC: - Quan trắc yếu tố khí tượng, hải dương - Đưa dự đón cần thiết yếu tố khí tượng, hải dương để dẫn tàu an toàn - Thu tin thời tiết giải thích ảnh hưởng tới hành trình tàu - Tính tốn số liệu thủy triều theo lịch thủy triều Việt Nam - Xác định xác khởi hành phù hợp với gió, nước yếu tố khác cho việc chạy tàu hiệu cao NỘI DUNG CHÍNH CỦA MƠN HỌC: - Thành phần khí - Các yếu tố thời tiết - Các kiến thức bão nhiệt đới - Các loại dịng chảy sơng - Sóng biển yếu tố sóng biển - Các yếu tố quan trọng thủy triều CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CHÍNH TRONG MƠN HỌC HÌNH THỨC 1: Học lớp nghe giáo viên thuyết trình, làm mẫu thảo luận vấn đề có liên quan theo nội dung học HÌNH THỨC 2: Tự nghiên cứu tài liệu thảo luận nhóm khái niệm, qui định HÌNH THỨC 3: Làm tập thủy triều U CẦU ĐÁNH GIÁ HỒN THÀNH MƠN HỌC VỀ KIẾN THỨC: Phát biểu xác thành phần khí Các yếu tố thời tiết Trình bày khái qt chung loại dịng chảy sơng.Sóng biển yếu tố sóng biển Trình bày yếu tố quan trọng thủy triều VỀ KỸ NĂNG: Thực việc tính tốn xác định thành phần khí Thực việc tính tốn thủy triều cho cảng chính, cảng phụ VỀ THÁI ĐỘ: Nghiêm túc việc thực nội dung học Luôn ý thức thực cơng việc đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp vị trí học tập Bảo quản tốt dụng cụ thiết bị học tập Chương I: KHÍ TƯỢNG Bài 1: KHÍ QUYỂN 1.1 Thành phần khơng khí lớp khí gần mặt đất Khí bao quanh trái đất thành lớp phình xích đạo dẹt hai cực với khối không khí 5,16.10 21g tham gia chuyển động quay với trái đất Thành phần khơng khí gồm có : N2; O2; Ar; CO2; He vv… SỐ TT TÊN NGUYÊN TỐ KÝ HIỆU THỂ TÍCH (V) CHIẾM (%) Ni tơ N 78,09 Ô-xy O 20,95 Ac gon Ar 0,93 Than khí CO2 0,03 Nê on Ne 0,0018 He ly He 0,0009 Krip ton Kr 0,0001 Xe non Xe 0,000008 Hyđrô H 0,00005 10 OZôn O3 0,000007 1.2 Sự phân bố lớp khí theo chiều thẳng đứng 1.2.1 Đứng phương diện nhiệt gồm tầng sau:  Tầng đối lưu : - Ở vị trí có vĩ độ  = 0o Độ cao 17 km - Ở vị trí có vĩ độ  = 45o Độ cao 11 km - Ở vị trí có vĩ độ  = 90o Độ cao km Tầng có đặc điểm là: - Khơng khí xáo trộn ngang dọc - Nhiệt độ giảm xuống theo độ cao, khoảng 1km giảm xuống 6-7 độ Bao có tượng mây, mưa tuyết … kèm theo - Khối lượng khơng khí chiếm 3/4 tồn khí q trình hình thành thời tiết chủ yếu diễn chịu ảnh hưởng trực tiếp biến động bề mặt trái đất - Độ cao tầng đối lưu không ổn định phụ thuộc vào mùa năm  Tầng bình lưu cao khoảng 11 đến 80 km: Đặc điểm tầng khơng có xáo trộn ngang dọc khơng khí, phân bố nhiệt gồm lớp sau: - Lớp thứ lớp đẳng nhiệt cao 30 đến 35 km, nhiệt độ - 55oc - Lớp thứ hai lớp nóng (lớp nghịch nhiệt) cao từ 35 đến 60 km, nhiệt độ tăng theo độ cao với nhiệt độ cao khoảng từ 60oc ÷ 65oc - Lớp thứ ba lớp lạnh, nhiệt độ giảm theo độ cao từ - 70 oc ÷ - 80oc, thấy xuất mây bạc  Tầng cao khoảng 80 đến 85 km : Đặc điểm tầng nhiệt độ giảm theo độ cao  Tầng khí ngồi cao khoảng 80 ÷ 1200 km, nhiệt độ độ cao khoảng 200 km 2000oc 1.2.2 Đứng phương diện động lực học chia làm lớp  Lớp giới hạn hành tinh (ma sát) với độ cao từ km trở xuống  Lớp giới hạn cao khơng, có độ cao từ km trở lên, ma sát tạo nên khối khơng khí với 1.2.3 Về phương diện điện học chia làm lớp:  Lớp cách điện độ cao 40 km  Lớp lưỡng tính có độ cao từ 40  80 km, có dẫn điện yếu  Lớp i-on lớp quan trọng ngành vơ tuyến bao gồm nhiều i-on điện tử (e) tự Chúng phụ thuộc vào cường độ xạ mặt trời ngun nhân để phát sóng vơ tuyến Mật độ điện tử tự tăng theo độ cao đến khoảng 400 km bắt đầu giảm xuống Lớp i-on chia thành lớp D, E, F1, F2 D& F1 xuất ngày đêm thời kỳ định năm Lớp D độ cao 80 km, lớp E độ cao 130 km lớp F độ cao 200 km - Lớp D hấp thụ sóng ngắn có bước sóng  từ 30  100 m - Lớp F1 hấp thụ sóng ngắn có bước sóng  từ 30  100 m - Lớp E hấp thụ sóng ngắn có bước sóng  > 100 m - Lớp F2 hấp thụ sóng ngắn có bước sóng  từ 10  100 m Bài 2: THỜI TIẾTVÀ CÁC YẾU TỐ TẠO THÀNH THỜI TIẾT 2.1 Khái niệm thời tiết Những đặc điểm định tính định lượng để xác định trạng thái vật lý khí người ta gọi yếu tố khí tượng Các yếu tố bản: - Áp suất khơng khí - Nhiệt độ khơng khí - Độ ẩm khơng khí - Gió - Mây - Giáng thủy - Tầm nhìn xa Các yếu tố bổ sung: - Nhiệt độ đất nước - Độ bốc nước - Bức xạ mặt trời 2.2 Các yếu tố tạo thành thời tiết 2.2.1 Áp suất khơng khí Là sức nén cột khơng khí có chiều cao tính từ mặt đất lên tầng khí tác dụng lên đơn vị diện tích bề mặt đất Đơn vị mmHg (mi-li-mét Thủy ngân) Ở điều kiện 0o, vĩ độ trung bình  = 45o, độ cao h = độ cao mực nước biển P = 760 mmHg 2.2.2 Nhiệt độ khơng khí Nhiệt độ khơng khí truyền phương pháp sau: - Phương pháp truyền nhiệt xạ, truyền sóng điện từ - Phương pháp truyền nhiệt độ đối lưu, truyền từ vùng đến vùng khác theo phương đứng - Phương pháp truyền nhiệt bình lưu, truyền từ vùng đến vùng khác theo phương ngang - Phương pháp truyền nhiệt loạn lưu, truyền từ vùng đến vùng khác theo loại khơng khí - Phương pháp truyền nhiệt phân tử, truyền nhiệt tượng tiếp xúc - Phương pháp truyền nhiệt tiềm nhập, truyền nhiệt trình bốc  Các thang đo nhiệt độ - Thang độ Celcius (Thang độ bách phân từ oC ÷ 100oC), Ở 0oC nước bắt đầu đóng băng, ở100oC điểm sôi - Thang độ Kelvin (K), điểm gốc oK = – 273,16oC (Mọi phân tử ngừng trao đổi) - Thang độ Farenget (0oF); 0oF tương đương với –17o8C  Sự dao động nhiệt độ không khí Dao động hàng ngày khơng khí dao động đơn có giá trị cực đại vào khoảng 11h cực tiểu vào khoảng  5h, phụ thuộc vào vĩ độ địa phương Ở vĩ độ cao biên độ dao động nhỏ, lớn vĩ độ 30-40o - Phụ thuộc vào mùa năm - Phụ thuộc vào độ cao - Phụ thuộc vào lượng mây bao phủ  Sự thay đổi nhiệt độ theo độ cao: độ cao tăng tầng đối lưu nhiệt độ giảm 2.2.3 Độ ẩm khơng khí Là lượng nước khơng khí  Độ ẩm tuyệt đối hay mật độ nước (g): lượng nước chứa m3 khơng khí ẩm hay 1cm3, đơn vị g/cm3 hay Kg/m3  Sức trương nước hay áp suất riêng phần (e): áp suất nước khí quyển, tính đơn vị áp suất mmHg; mb  Sức trương nước bảo hòa (E): Là áp suất nước nhiệt độ định Hay hiểu giá trị áp suất cực đại nước nhiệt độ  Độ ẩm riêng (s): lượng nước tính gam chứa gam hay 1kg khơng khí ẩm  Nhiệt độ điểm sương (‫)ح‬: Là nhiệt độ nước đạt đến trạng thái bảo hịa 2.2.4 Hướng gió tốc độ gió  Định nghĩa: Gió dịch chuyển tương đối phần tử khơng khí theo phương ngang mặt đất chênh lệch áp suất khơng khí vùng  Hướng gió: Là hướng từ phía chân trời mà từ gió thổi tới Nó tính độ hệ phương vị nguyên vòng xác định theo 1/16 vòng tròn chia  Tốc độ gió: Được xác định đại lượng m/s, km/h, hải lý/h đồ thời tiết, để biểu thị tốc độ gió người ta dùng ký hiệu cấp Beaufort từ cấp  cấp 12  Hoa gió (Wind rose): Được xác định đường thẳng cắt điểm, đường cho biết tốc độ gió, hướng gió biết loại gió thịnh hành thời điểm lập đồ 2.2.5 Mây Là tổng lượng tất đám mây quan sát bầu trời vị trí Xác định mây xác định lượng mây từ cấp  cấp 2.2.6 Sương mù + Định nghĩa: - Sương mù sản phẩm ngưng kết nước lớp khơng khí gần mặt đất làm giảm tầm nhìn xa km - Mù sản phẩm ngưng kết nước tầm nhìn xa khơng q 1km với hạt mù từ ÷ 5m + Phân loại theo tầm nhìn xa (D): - Chia loại mù nhẹ D = ÷ 10km (D tầm nhìn xa), mù vừa D = ÷ 2km, sương mù nhẹ D = 0,5 ÷ 1km, sương mù vừa D = 50 ÷ 500m, sương mù dày D < 50m + Phân loại theo xạ: - Là sương mù hình thành mặt đệm lạnh xạ có độ cao h  100m Điều kiện thuận lợi để có xạ tốt trời cao, lặng gió, độ ẩm khơng khí đủ lớn - Sương mù xạ thường hình thành phạm vi khơng rộng + Sương mù bình lưu: Được hình thành khơng khí nóng chuyển động mặt đệm lạnh, khối khơng khí xích đạo di chuyển miền ơn đới khối khơng khí nóng lục địa di chuyển đại dương vào mùa hè Còn mùa đơng ngược lại, khối khơng khí nóng chuyển động gặp dịng nước lạnh hình thành sương mù phạm vi rộng có gió lớn + Các loại sương mù khác: Sương mù lạnh kết hợp bình lưu xạ sương mù sườn dốc, sương mù bốc hơi, sương mù hỗn hợp, sương muối Front Các loại sương mù có tính chất địa phương 2.2.6 Giáng thủy Là nước thể lỏng hay thể rắn rơi xuống mặt đất từ đám mây hay khơng khí Nó bao gồm (mưa, mưa đá, tuyết rơi, sương mù) Giáng thủy đánh giá lượng giáng thủy, lượng nước đo đơn vị thời gian, gọi cường độ giáng thủy Cường độ giáng thủy lượng nước tính mm ống đo thời điểm thời gian phút 2.2.8 Tầm nhìn xa + Khái niệm chung: Tầm nhìn xa đại lượng đánh giá độ đục khơng khí, khoảng cách tính từ người quan sát đến vật làm chuẩn mà vật làm chuẩn bị nhịe lẫn xung quanh tính hải lý, km, m… - Tầm nhìn xa ban ngày ký hiệu (S) - Tầm nhìn xa ban đêm ký hiệu (L) + Tầm nhìn xa ban đêm khoảng cách ngắn tính từ người quan sát đến nguồn sáng làm chuẩn mà khả mắt khơng cịn nhận biết + Tầm nhìn xa khí tượng hay cịn gọi tầm nhìn xa ban ngày (S), khoảng cách ngắn kể từ người quan sát đến vật chuẩn mà vật chuẩn bị nhịe lẫn với xung quanh Nếu vật chuẩn vật đen tuyệt đối nền trời (S) gọi tầm nhìn xa khí tượng + Xác định tầm nhìn xa: Muốn xác định tầm nhìn xa người ta dùng máy mắt thường để đo độ suốt cho ban ngày lẫn ban đêm Ban ngày dùng vật chuẩn, ban đêm dùng ánh sáng đèn đặt chúng khoảng cách từ gần đến xa lập thành bảng Cũng dùng đường chân trời để đánh giá tầm nhìn xa: - Khi chân trời nhìn thấy rõ cấp cấp (từ 20 ÷ 50 km) - Khi chân trời nhìn thấy rõ tương ứng với cấp (< 20 km) - Khi chân trời khơng rõ tương ứng với cấp (< 10 km) - Khi chân trời khơng quan sát < cấp (< km) 2.3 Quá trình hình thành thời tiết 2.3.1 Hồn lưu chung khí 2.3.1.1 Khái niệm +Hồn lưu chung khí tập trung tất dịng khí tương đối ổn định bao diện tích rộng lớn trái đất Hồn lưu chung khí định chế độ xạ mặt trời, quay trái đất tính chất mat đệm + Hồn lưu chung khí trường hợp đồng không quay, lượng mặt trời phân bố dọc theo vĩ tuyến lúc trái đất hình thành hai khu vực khí áp khu vực khí áp cao hai đầu trái đất khu vực áp thấp xích đạo Khối khơng khí lúc chuyển động từ cực xích đạo dọc theo kinh tuyến khép kín cao tạo thành dịng hồn lưu 10 - Biên độ triều (B) khoảng cách thẳng đứng mực nước lớn nước ròng Biên độ triều gọi độ lớn triều - Thời gian nước lớn làthời điểm nước lên cao - Thời gian nước đứng khoảng thời gian mà thủy triều độ cao xác định không thay đổi - Nguyệt khoảng khoảng thời gian thời điểm mặt trăng lên cao qua kinh tuyến địa phương đến thời điểm đạt nước lớn gần 2.2- Ảnh hưởng yếu tố khác đến đại lượng (biên độ) đặc điểm thủy triều Ngoài yếu tố thiên văn, tồn yếu tố khác ảnh hưởng đến đại lượng đặc điểm thủy triều là: đặc tính bờ biển, kích thước bể nước, độ sâu biển, diện đảo… Trên phần sâu rộng đại dương, đại lượng thủy triều gần với lý thuyết 1m Trong đó, quan sát đại lượng khác hoàn toàn bờ lục địa đặc biệt eo biển chật dài, biên độ đạt tới 12m Biên độ triều cực đại (18m), quan sát thấy eo biển Fanđi, bờ Bắc Mỹ Biên độ lớn bất thường eo Fanđi dài, lại hẹp, kèm theo bề rộng chiều sâu giảm xuống từ từ Ảnh hưởng vùng biển nông gần thường xuyên đến bán nhật triều dẫn đến phá vỡ đối xứng thời gian nước lớn nước ròng, tức khoảng thời gian nước dâng đạt cực đại nước rút đạt cực tiểu khơng Hướng gió ngược với hướng truyền sóng triều, làm giảm tốc độ lan truyền Ngược lại, hướng gió theo chiều truyền sóng triều, làm tăng T B Mực nước trung bình Hnlmax Hnrmi n Sơ đồ hỗn hợp đặc nóGió dữ, gió mạnh thay đổi Tốc độ truyền tăng cảtrưng biên độ triều thời điểm đạt nước lớn nước ròng, ảnh hưởng đặc biệt lớn gió ổn định hướng 34 Bài 3: NGUYÊN NHÂN GÂY RA THỦY TRIỀU VÀ CÁC CHẾ ĐỘ THỦY TRIỀU 1.Nguyên nhân gây thủy triều Hiện tượng thủy triều xảy lực hấp dẫn vũ trụ mặt trăng mặt trời Các lực gọi lực thủy triều Để cho đơn giản, trước tiên, cho có lực thủy triều mặt trăng gây nên thành phần trái đất Cũng hành tinh khác, lực hấp dẫn mặt trăng kéo phần tử vật chất trái đất, khoảng cách đến tâm mặt trăng phần tử A L H C L H T Mặt phẳng kinh tuyến người quan sát H Mặt trăng X Pn L G H H L H B’ Thủy L H L C’ L H A’ L Sơ đồ lực tạo thủy triều mặt trăng, trái đất hình cầu Pn địa cực Bắc, T tâm mặt trăng, H lực hấp dẫn, L lực ly tâm Lớn lực giảm Nói xác hơn, lực hấp dẫn (ký hiệu H) tỷ lệ thuận với tích khối lượng mặt trăng phần tử nước xét tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ tâm mặt trăng đến phần tử Như thế, đại lượng lực hấp dẫn không phần tử khoảng cách khác Hơn nữa, hướng lực hấp dẫn không song song với nhau, mà có chiều đến tâm mặt trăng từ phía vị trí khác phần tử Ngồi lực hấp dẫn mặt trăng, cịn có lực ly tâm, tác dụng lên phần tử vật chất Lực ly tâm (ký hiệu L), tạo thành quay hệ hai thiên thể trái đất – Mặt trăng xung quanh tâm hấp dẫn chung chúng Các tính tốn cho biết, tâm hấp dẫn chung trái đất, cách tâm khoảng 0,73 lần bán kính trái đất Mặt trăng hồn thành vịng quay quanh hấp dẫn chung, với thời gian tháng âm lịch (trung bình 29,5 ngày đêm) Người ta chứng minh rằng, lực ly tâm tác dụng lên phần tử trái đất, với đại lượng nằm hướng mặt phẳng kinh tuyến người quan sát, phía mặt trăng 35 Mỗi phần tử nước, chịu tác dụng lúc hai lực lực hấp dẫn mặt trăng (H) lực ly tâm (L) Tổng hợp véc - tơ hai lực điểm (A, A’, B, B’, C, C’, T X) gọi lực thủy triều (F) Cho Đại dương giới bao phủ địa cầu lớp nước có độ dày Vị trí mặt trăng sơ đồ khơng nằm mặt phẳng người quan sát, mà nằm mặt phẳng xích đạo, tức có xích vĩ () 0o Từ sơ đồ ta thấy vùng nước gần điểm A A’ hướng lực thủy triều thẳng đứng tâm trái đất, làm cho mực nước thấp đi; điểm G (vị trí gần tâm mặt trăng nhất) X (xa mặt trăng nhất) – Trong hướng mặt phẳng kinh tuyến, từ tâm trái đất ngồi, kéo nước hai phía kinh tuyến, dẫn đến dâng cao mực nước, tức tiến tới nước lớn; điểm B, B’ C, C’ đối xứng với qua kinh tuyến – Hướng tiếp tuyến vói mặt cầu nước Dưới tác dụng lực thủy triều, toàn mặt Đại dương giới có dạng elipxoit triều Mỗi nửa elipxoit sóng triều có đỉnh ơû Các điểm nước lớn (G X) chân sóng điểm nước ròng (A A’) Do quay hàng ngày trái đất, sóng triều khơng ngừng chạy mặt cầu từ tây sang đông, mực cao mực thấp qua tầng kinh tuyến Ngoài mặt trăng, mặt trời tạo lực triều trái đất Sơ đồ hình thành lực thủy triều mặt trời, tương tự mặt trăng Tuy nhiên mặt trời xa trái đất mặt trăng đến 390 lần, khối lượng lớn mặt trăng 30 triệu lần, lực thủy triều mặt trời nhỏ lực thủy triều mặt trăng đến 2,17 lần Cả hai hệ thống lực thủy triều hồn tồn khơng phụ thuộc vào nhau, tự nhiên chúng lại tiếp hợp với nhau, thực tế quan sát thấy có thủy triều tổng hợp mặt trăng – Mặt trời Vị trí tương hỗ trái đất, mặt trăng mặt trời không ngừng biến đổi lực thủy triều chúng thay đổi Chúng kết hợp với nhau, làm thủy triều mạnh thêm, vị trí khác, lại triệt tiêu làm thủy triều yếu Điều ảnh hưởng đến đặc điểm đại lượng thủy triều quan sát thể rõ thay đổi chúng 36 2.Các chế độ thủy triều Nhật triều ngày đêm trăng (24h50’) có lần nước lên lần nước xuống Vùng biển nước ta có chế độ nhật triều khu vực Hòn Gai, Đồ Sơn Hòn Dấu Bán nhật triều ngày đêm trăng có lần nước lên lần nước xuống Nước ta có vùng biển phía đơng Nam Bộ đặc trưng loại triều Tạp triều hỗn hợp loại triều nói vùng biển miền Trung Bài : ĐẶC ĐIỂM CỦA THỦY TRIỀU VIỆT NAM 5.1 Vùng biển từ Bắc Bộ đến Cửa Tùng (Quảng Trị) 5.1.1 Vùng Bắc Bộ Thanh Hóa: Thủy triều vùng thuộc chế độ nhật triều nhất, hầu hết số ngày tháng có lần nước lớn lần nước ròng Biên độ triều vùng lớn, trung bình khoảng từ  4m vào kỳ nước cường Kỳ nước cường (triều cường) thường xảy đến ngày sau ngày mặt trăng có xích vĩ (d) lớn Mực nước lên xuống có đến 0,5m tiếng đồng hồ Kỳ nước kiệt (triều kém) thường xảy đến ngày sau mặt trăng qua mặt phẳng xích đạo, mực nước lên xuống ít, có lúc gần đứng Trong ngày thường có lần nước lớn lần nước ròng Vùng lân cận Hải Phịng Hịn Gai hàng tháng có chừng đến ngày có lần nước lớn lần nước rịng Vùng Quảng Ninh, Ninh Bình bắc Thanh Hóa tính chất nhật triều nhất, tháng có từ đến ngày xuất lần nước lớn lần nước ròng Từ nam Thanh Hóa trở vào, hàng tháng trung bình có đến 12 ngày xuất lần nước lớn lần nước ròng ngày biên độ triều giảm dần 5.1.2 Vùng Nghệ Tĩnh đến Cửa Tùng: Vùng Nghệ Tĩnh thuộc chế độ nhật triều khơng đều, hàng tháng có tới gần nửa số ngày xuất lần nước lớn, lần nước ròng ngày Kỳ nước cường kỳ nước xảy gần thời gian với thủy triều khu vực Hịn Dấu Những ngày có lần nước lớn lần nước ròng thường xảy vào thời kỳ nước Đặc biệt cửa sông thuộc vùng này, thời gian triều lên thường vòng 10 tiếng đồng hồ, thời gian triều rút kéo dài đến 15, 16 ngày 37 Vùng từ Ròn đến Cửa Tùng thuộc chế độ bán nhật triều không đều, hầu hết ngày tháng có lần nước lớn lần nước ròng Nhưng chênh lệch độ cao lần nước lớn lần nước ròng rõ rệt Thời gian triều lên thời gian triều rút lần nước lớn lần nước ròng khác Tại Cửa Tùng có nhiều tính chất bán nhật triều toàn khu vực, với biên độ triều nhỏ so với tồn vùng ven biển phía Bắc Từ trở vào phía Nam, biên độ triều giảm dần Ngày tháng 10 12 14 16 18 20 m 26 28 30 5.22 Vùng biển từ bắc Quảng Trị tới phía tây nam Nam Bộ Vùng ven biển Quảng Trị, Thừa Thiên, Bắc Quảng Nam: 5.2.1 22 24 Đường diễn triều Chế độ thủy triều biểu vùng hầumực hết lànước bán nhật triềutrong khơng đều, có tháng Vũng Tàu khu vực bán nhật triều xen (vùng lân cận cửa Thuận An) Vùng Quảng Trị, Thừa Thiên hầu hết ngày tháng có lần triều lên lần triều xuống, cách khoảng giờ, riêng vùng bắc Quảng Nam, triều lên xuống phức tạp tính chất nhật triều bắt đầu rõ dần Mỗi tháng có từ 10 ngày có lần triều lên lần triều xuống ngày Trong khu vực bán nhật triều khơng đều, khoảng nửa ngày có lần triều lên lần triều xuống có chênh lệch độ cao nước lớn ngày, độ cao nước ròng ngày triều dâng với nhau, triều rút với Độ lớn triều giảm dần từ Cửa Việt tới Thuận An tăng dần từ đến Đà Nẵng Trong kỳ nước cường độ lớn triều Cửa Việt khoảng 0,5m, Đà Nẵng khoảng 1m kỳ nước cường kỳ nước kém, độ lớn triều chênh lệch không nhiều 5.2.2 Vùng ven biển từ Quảng Nam tới bắc Nam Bộ: 38 Khu vực chủ yếu chế độ nhật triều khơng đều, mà đoạn phía bắc phía nam tính chất nhật triều yếu dần, mà khu vực chuyển tiếp vùng lân cận Cù- Lao- Chàm vùng từ Phan Thiết đến Kê Gà, chế độ thủy triều phức tạp Ngày tháng m 26 28 30 10 12 14 16 18 20 22 24 Đường biểu diễn mực nước triều tháng Đà Nẵng Tại Quy Nhơn vùng biển Quảng Ngãi đến Nha Trang, hàng tháng số ngày nhật triều chiếm khoảng 18  22 ngày, vào kỳ nước thường có thêm nước nhỏ hàng ngày Ở khu vực chuyển tiếp phía bắc phía nam, số ngày nhật triều có chút 10  15 ngày tháng Thời gian triều dâng thường lâu thời gian triều rút, độ lớn triều khoảng từ 1,5  2m Trong kỳ nước cường nói chung biên độ triều thay đổi suốt chiều dài đoạn bờ biển này, lớn từ mũi La Gàn trở vào.Giữa kỳ nước cường kỳ nước biên độ triều chênh lệch đáng kể Trong kỳ nước kém, triều lên xuống khoảng 0,5m 5.2.3 Vùng ven biển từ Ba Kiểm đến mũi Cà Mau: Thủy triều vùng có đặc tính giống thủy triều vùng cảng Vũng Tàu Chế độ thủy triều bán nhật triều không Số ngày nhật triều tháng khơng đáng kể, hàng ngày có lần triều lên lần triều xuống với chênh lệch rõ rệt độ cao nước ròng (cao thấp), nước lớn (cao thấp) ngày Ở vùng giáp Kê Gà Cà Mau khu vực chuyển tiếp, thủy triều phức tạp chút, số ngày nhật triều tăng Cần ý vùng mang tính chất bán nhật triều ảnh hưởng nhật triều quan trọng, có chênh lệch triều rõ rệt; thủy triều biến thiên phức tạp, lân cận cửa sông Độ lớn triều khoảng  4m kỳ nước cường, thuộc loại lớn Việt Nam Giữa kỳ nước cường kỳ nước kém, độ lớn triều chênh lệch đáng kể, kỳ nước kém, triều lên xuống mạnh độ lớn triều lên tới 1,5  2m 5.2.4 Vùng biển phía tây nam Nam Bộ: Thủy triều vùng biển phía tây nam Nam Bộ khác xa thủy triều vùng biển phía đơng Nam Bộ (mà điển hình khu vực cửa sông Cửu Long, Vũng Tàu) Trong thủy triều vùng biển phía đơng có tính chất bán nhật triều không 39 với biên độ lớn vùng biển phía tây thủy triều phần lớn có tính chất nhật triều không đều, với biên độ không lớn diễn biến phức tạp nơi nơi khác Độ lớn trung bình thủy triều vùng khoảng 1m Hàng ngày có lần triều lên lần triều xuống, riêng kỳ nước kém, sinh thêm nước, tháng có khoảng  ngày có lần triều lên lần triều xuống ngày 5.2.5 Vùng khơi Biển Đơng, thềm lục địa phía Nam, vịnh Thái Lan: Tại vùng ngồi khơi rộng lớn Biển Đơng có quần đảo Trường Sa Hồng Sa, chủ yếu chế độ nhật triều không tương tự thủy triều cảng Quy Nhơn Vùng quần đảo Trường Sa thủy triều thay đổi, riêng rìa phía đơng nam quần đảo này, độ lớn triều có xu hướng tăng lên Từ Bạch Hổ – Cơn Đảo trở vào (cách bờ khoảng 150 km), thủy triều thay đổi đáng kể đặc tính nhật triều khơng yếu dần đặc tính bán nhật triều khơng tăng dần gần vào bờ phía tây, đồng thời độ lớn thủy triều tăng lên rõ rệt Vùng ngồi khơi Thái Lan có đảo Thổ Chu thiên nhật triều không nhật triều Hà Tiên chọn làm cảng 40 Bài 5: BẢNG THỦY TRIỀU VÀ CÁCH SỬ DỤNG 6.1 Một số quy ước thuật ngữ: 6.1.1 Mức nước, mức thủy triều số hải đồ: Số hải đồ (còn gọi mức sâu hải đồ) mực nước chuẩn từ mặt đến đáy biển quốc gia quy định riêng cho vùng biển mà khơng có chênh lệch triều Cịn mức thủy triều mức nước tính từ mức sâu hải đồ đến mặt nước biển triều lên triều xuống qua giờ, 12 18 Giờ ngày NLC NLT Mức nước trung bình hNLC NRC hNRC hNLT hNRT NRT hảicho đồ Chính số liệu ghi cộtSốđể biết độ cao thủy triều bảng thủy triều Do mà mức nước = Mức thủy triều + Số O hải đồ Ví dụ: cho mức số hải đồ 3,9m mức thủy triều lúc 1m ta có mức nước là: 1m + 3,9m = 4,9m Mức thủy triều Số hải đồ Đất đáy Tất nhiên ta phải phân biệt mức nước độ sâu hoàn toàn khác nhau, độ sâu khơng có mức chuẩn cả, phụ thuộc vào địa hình cấu tạo đất đáy mà có giá trị khác nhau, có chỗ cạn chỗ sâu cho dù cửa sơng đoạn sơng 6.1.2 Nước lớn, nước rịng, nước lớn cao, nước lớn thấp, nước ròng cao, nước rịng thấp: - Nước lớn (NL): vị trí cao nước biển chu kỳ dao động triều - Nước rịng (NR): vị trí thấp nước biển chu kỳ dao động triều 41 - Nếu ngày có lần nước lớn, lần nước rịng phân biệt nước lớn cao (NLC), nước lớn thấp (NLT), nước ròng cao (NRC), nước ròng thấp (NRT) 6.1.3 Các kỳ nước, hiệu chỉnh trung bình độ cao NL,NR, vị trí địa lý múi giờ: Kỳ nước cường kỳ nước kém: khoảng nửa tháng có đến ngày triều lên xuống mạnh (lên cao, xuống thấp) gọi kỳ nước cường (sóc vọng) Sau triều giảm dần kéo dài chừng đến ngày, tiếp đến ngày triều lên xuống yếu gọi kỳ nước (triều thượng, hạ huyền) - Các kỳ nước lặp lại cách tuần hoàn khác cường độ, hết kỳ nước cường triều giảm chuyển sang kỳ nước kém, qua kỳ nước kém, triều tăng dần đến kỳ nước cường - Hiệu chỉnh trung bình độ cao nước lớn nước ròng cảng phụ, chênh lệch độ cao nước lớn nước rịng cảng phụ so với cảng tương ứng - Thường bảng phụ người ta cho số hiệu chỉnh ứng với chu kỳ nước cường, thời kỳ khác, số hiệu chỉnh khác nhiều cửa sông - Các hướng địa lý viết tắt theo ký hiệu quốc tế (N,S,E,W) -Độ cao dự tính thủy triều quy trịn tới đề- xi-mét N (0,1m) - Giờ dự tính thủy triều quy múi thứ (kinh tuyến 105 oĐơng), thức nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (bằng quốc tế o trái Chiều quay cộng thêm giờ), cho dù số nơi khác nước ta có kinh độ khác 105 đất E W Kinh tuyến 105o Kinh tuyến gốc 0o S - Do trái đất thực xong vòng tự quay xung quanh 24 đồng hồ, dựa vào người ta đem chia trái đất 24 múi giờ, kinh tuyến gốc Greenwich, mà vịng quay 360o múi là: 360o : 24 = 15o - Kinh tuyến qua thủ đô Hà Nội 105 oE nước Việt Nam thuộc vào múi n = 105o : 15o = 42 6.2 Hướng dẫn cách sử dụng bảng Bảng thủy triều gồm tập, tập I dự tính độ cao thủy triều từ vùng biển Bắc Bộ đến vùng ven biển Nghệ Tĩnh, Cửa Tùng Ngoài miền Bắc kinh nghiệm dân gian thường sử dụng lịch thủy triều sau : Tháng và và 10 11 12 Ngày 19 3; 17; 29 13; 27 11; 25 9; 23 7; 21  Ngày, tháng bảng tính theo âm lịch  Các ngày bảng bắt đầu chu kỳ triều (bắt đầu sinh gồm chảy, rồng) Tập II gồm cảng là: Đà Nẵng, Quy Nhơn, Nha Trang,Vũng Tàu, Sài Gòn, Định An, Hà Tiên Trường Sa Để phù hợp với phạm vi vùng biển nên giới thiệu tập II, biết cách sử dụng thành thạo tập II tập I tương tự 6.2.1 Mô tả cấu tạo bảng chính: Góc trái ghi múi thứ 7, ghi tên cảng tháng, năm, góc phải ghi tọa độ địa lý cảng (vĩ độ, kinh độ) + Có thể chia bảng phần sau: - Cột ghi ngày dương lịch, ngày rơi vào chủ nhật viết tắt CN phần có cột, cột bên trái cột cuối bên phải, tác dụng chúng muốn giúp người xem đỡ nhầm lẫn sang ngày khác tra số liệu phần nước lớn nước ròng - Cột ghi ngày, tháng âm lịch tuần trăng, thường người ta ký hiệu tuần trăng non () trước ngày mồng 1, tiếp sau ngày mồng ghi tháng, năm âm lịch ( Bính Dần, Đinh Mão….) - Các cột ghi độ cao mức nước qua tính m gồm 24 cột từ cột đến 23 (vì 24 trở giờ) - Cột nước lớn nước ròng, cột chia cột nhỏ bán nhật triều cột nhỏ ghi, có lần nước lớn (2 đỉnh triều) lần nước ròng (2 chân triều), nên tương ứng với thời điểm có giá trị độ cao Nếu ngày thuộc chế độ nhật triều cột nước lớn nước ròng ghi thời điểm đạt đỉnh triều thời điểm đạt chân triều, cột lại bỏ trống Phần cột nước lớn, nước ròng quan trọng, tính tốn, lựa chọn dự kiến trước thời điểm đạt (NLC, NLT, NRC, NRT với bán nhật triều – lần NL, lần NR với nhật triều) ngày, tàu qua khu vực cạn hay cầu có tĩnh khơng hạn chế cách an tồn Vì thời điểm triều lên cao thấp chu kỳ triều 43 VŨNG TÀU Vĩ độ:10o20’N Tháng 12 năm 2003 Kinh độ: 107o04’E Múi - 07.00 Ngày đương lịch Ngày tháng ĐỘ CAO MỰC NƯỚC TỪNG GIỜ ( m ) NƯỚC LỚN Ngày âm lịch tuổi trăng NƯỚC RÒNG đương Độ 3,3 3,2 3,1 23 3,6 Độ Độ Độ Giờ Cao Giờ Cao Giờ Cao Giờ Cao h ph (m) h ph (m) h ph (m) h ph (m) 21 16 3,8 13 15 1,4 lịch   20 20 CN 3,7 3,2 2,7 4,0 22 3,9 3,6 3,0 4,0 23 52 23 16 12 28 3,6 17 52 2,6 05 43 1,2 CN 4,1 13 30 3,9 18 46 2,7 06 30 0,8 22 4,0 23  1/12 4,1 3,9 3,4 3,9 - - 14 25 4,0 19 37 2,9 07 15 0,5 23 24 Quý mùi 4,1 4,1 3,8 3,7 00 30 4,1 15 21 4,1 20 27 3,0 08 00 0,3 24   Nếu phần cột NL,NR thấy dấu (-) cột độ cao NL NR hiểu ngày khơng có NL NR mà chuyển qua ngày hơm sau thời điểm khơng xác định 6.2.2 Mô tả cấu tạo bảng phụ: (bảng hiệu chỉnh độ cao cho cảng phụ) Cấu tạo bảng phụ gồm có cột, cột thứ ghi số hiệu cảng theo chiều dài bờ biển nước ta, cột thứ ghi tên tỉnh, thành phố, cột thứ ghi tên cảng, cột thứ ghi tọa độ địa lý (j, l), cột thứ ghi hiệu chỉnh NL, NR, cột thứ ghi hiệu chỉnh độ cao NL, NR cột cuối ghi mực nước trung bình Để biết cảng phụ, phụ thuộc cảng người ta ghi cảng cảng (giới hạn trên) tất nhiên theo thứ tự số hiệu cảng ghi tên cảng chính, ghi tên cảng mực nước trung bình (cột cuối cùng) mà không ghi giá trị hiệu chỉnh vị trí địa lý cảng người ta ghi ln số trang để dễ tìm Cho đến thấy cảng phụ có giới hạn cảng khác, có nghĩa cảng cảng cuối phụ thuộc cảng (khác tên với cảng nó) Hay nói cách khác cảng phụ kẹp giới hạn giới hạn cảng (ghi chữ lớn hàng cách xa hàng khác, ghi vào bảng mà không kèm theo số hiệu cảng) 44 45 BẢNG HIỆU CHỈNH GIỜ VÀ ĐỘ CAO CHO CÁC CẢNG PHỤ SO VỚI CÁC CẢNG CHÍNH ĐÀ NẴNG, QUY NHƠN, VŨNG TÀU, HÀ TIÊN NĂM 2003 (TẬP II) Số hiệu cảng  22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33  68 69  tĩnh T.P HỒ CHÍ MINH Đồng sơng Cửu Long Cà mau TÊN ĐỊA ĐIỂM  Phan Thiết Kê Gà Mũi Ba Kiềm Rạch Vang Cửa Soài Rạp VŨNG TÀU Kỳ Văn Côn Đảo Cần Giờ Ngã tư sông Bãi san hơ Nhà Bè  VỊ TRÍ Vĩ độ N Kinh độ E 10o55’ 10o42’ 10o30’ 10o23’ 10o23’ 108o06’ 107o59’ 107o30’ 107o06’ 106o48’ 10’22’ 08o41’ 10o25’ 10o32’ 10o37’ 10o40’  107o15’ 106o36’ 106o59’ 106o55’ 106o51’ 106o46’  08o43’ 105o15’ 08o49’  104o54’  Hiệu chỉnh trung bình kỳ nước cường Hiệu chỉnh trung bình độ cao kỳ nước cường Nước Nước Nước lớn ròng lớn h ph h ph m CẢNG CHÍNH VŨNG TÀU - 35 - 35 - 0,6 - 24 - 24 - 0,6 - 31 - 31 + 0,2 + 15 + 15 - 0,4 + 15 - 55 + 0,4 Cảng xem trang 92 - 40 - 40 + 10 + 30 - 0,3 + 40 + 30 + 0,2 + 30 + 45 + 0,4 + 30 + 10 + 0,5 + 47 + 30 + 0,8    Nước ròng m + 30 + 40 CẢNG CHÍNH HÀ TIÊN - 30 - 40 + 0,1    Mực Nước Trung Bình m + 0,1 0,0 + 0,4 2,13 2,19 2,29 2,41 - 0,3 + 0,2 + 0,3 + 0,4 + 0,6  2,28  - - - 0,1  0,80  Cửa Bồ Đề Cửa Bảy Hạp   Lưu ý: ký hiệu ( ) có nghĩa số liệu trích bảng hiệu chỉnh từ số hiệu cảng thứ 22 đến số hiệu cảng 33 cịn phía 22 có số liệu cảng từ đến 21 33 có số liệu cảng từ 34 đến cảng cuối 76 6.3 Ứng dụng bảng để làm tốn thủy triều: + Ví dụ: tính độ cao nước lớn, nước rịng Nhà Bè Ngày 21/12/2003 + Cách làm: xem bảng phụ (bảng hiệu chỉnh độ cao) biết Nhà Bè phụ thuộc cảng Vũng Tàu Ta ghi lại số hiệu chỉnh độ cao NL, NR Nhà Bè so với Vũng Tàu, ta biết cảng Vũng Tàu trang 92 trở đi, tháng 12/2003 thuộc trang 114 115 Nhờ cột ngày dương lịch ta tìm ngày 21 ngày chủ nhật (CN) số liệu giờ, độ cao NL, NR cảng Vũng Tàu ngày hơm 46 Từ số liệu lấy bảng bảng hiệu chỉnh, tóm tắt cách tính theo bảng đây: NƯỚC LỚN THUYẾT MINH - Dự tính độ cao NL, NR Vũng Tàu Ngày 21/12/2003 - Số hiệu chỉnh độ cao NL, NR Nhà Bè so với cảng Vũng Tàu - Giờ độ cao NL, NR Nhà Bè Ngày 21/12/2003 NL CAO NƯỚC RÒNG NL THẤP Độ cao Giờ Độ cao Giờ Độ cao Giờ Độ cao 23 16 4,0 12 28 3,6 17 52 2,6 05 43 1,2 + 47 +0,8 +0 47 +0,8 + 30 +0,6 + 30 +0,6 00 03 4,8 13 15 4,4 19 22 3,2 07 13 1,8 (22/12) NL CAO Giờ Đo ä cao - Dự tính độ cao NL, NR Vũng Tàu Ngày 21/12/2003 23 16 4,0 - Số hiệu chỉnh độ cao NL, NR Nhà Bè so với cảng Vũng Tàu +0 47 - Giờ độ cao NL, NR Nhà Bè Ngày 21/12/2003 NR THẤP Giờ NƯỚC LỚN THUYẾT MINH NR CAO 00 03 +0, 4,8 NƯỚC RÒNG NL THẤP Đo Giờ ä cao 12 28 +0 47 13 15 3,6 +0, 4,4 NR CAO Giờ Đo ä cao 17 52 2,6 +1 30 19 22 +0, 3,2 NR THẤP Đo Giờ ä cao 05 43 +1 30 07 13 (22/1 2) 47 1,2 +0, 1,8  Lưu ý: số liệu bảng hiệu chỉnh thay dấu (-) có nghĩa khơng xác định, thường gặp số liệu hiệu chỉnh độ cao mực nước trung bình, ta sử dụng số liệu cảng để tính cách gần CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG III Hãy cho biết nguyên nhân gây dao động nước biển? Trình bày chế độ thủy triều vùng biển Việt Nam? Hãy xác định số liệu thủy triều cảng phụ Nhà Bè ngày 05 tháng 06 năm 2011 xác định khởi hành lên Đồng Nai cho lợi nước ? 48