ĐẶC ĐIỂM HOÀN LƯU VÙNG BIỂN NƯỚC TRỒI NAM VIỆT NAM Nguyễn Kim Vinh Viện Hải dương học, Nha Trang

Nguyễn Kim Vinh, 599-612 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Quốc gia "Biển Đông-2007", 12-14/9/2007, Nha Trang VỀ ĐẶC ĐIỂM HOÀN LƯU VÙNG BIỂN NƯỚC TRỒI NAM VIỆT NAM Nguyễn Kim Vinh Viện Hải dương học, Nha Trang Tóm tắt Trình bày số kết nghiên cứu thực nghiệm đặc điểm hoàn lưu vùng nước trồi Nam Việt Nam dựa sở số liệu dòng chảy đo chuyến khảo sát Tốc độ dịng đạt 100 cm/s Hướng dịng tn theo hai mùa gió chính: đơng bắc tây nam Có thể hình thành hai tranh hồn lưu ngang vùng biển nước trồi Nam Việt Nam mùa gió mùa tây nam Thứ là, hình thành dịng chảy hướng đơng chảy từ bờ Việt Nam ra, vĩ độ khoảng 12oN Thứ hai là, tồn hoàn lưu hai lớp: lớp nước tầng mặt dịng tn theo gió mùa (có hướng đơng bắc chính), cịn lớp nước phía dịng chảy có hướng bắc – nam Tồn dịng chảy tầng mặt có hướng nam, vùng có vĩ độ khoảng 10oN Trong lớp nước tầng mặt, từ bề mặt biển xuống độ sâu khoảng 50 mét tồn dịng có hướng bắc Giá trị thành phần kinh tuyến đạt 35 cm/s Trong lớp nước tầng dưới, từ độ sâu khoảng 60 mét đến khoảng 130 mét, dịng có hướng nam Thành phần kinh tuyến đạt 50 cm/s Biên hai dòng chảy nằm lớp nước có độ sâu 50 – 60 mét Biên ngồi dòng chảy nghịch tầng mặt khoảng kinh tuyến 110oE Bề ngang ước khoảng 80 km Đây kết đo đạc thu vùng nước trồi Nam Việt Nam Phân tích, nêu ba trình thành tạo phát triển nước trồi vùng biển nghiên cứu đưa nhận định rằng, tâm nước trồi thường xuất khu vực vĩ độ 10 - 12oN Đưa hai sơ đồ hồn lưu ứng với hai hướng gió gió mùa tây nam Trình bày số phương pháp gián tiếp đánh giá tốc độ nước trồi Kết tính tốc độ dịng thẳng đứng khu vực cho thấy diện nước trồi với giá trị tính tốn 10-3- 10-2 cm/s ON THE CHARACTERISTICS OF CIRCULATION IN THE UPWELLING REGION OF THE SOUTH OF VIETNAM Nguyen Kim Vinh Institute of Oceanography, 01 Cauda, Vinh Nguyen, Nhatrang City, Vietnam Abstract The main results of experimental investigation on the circulation characteristics in the upwelling region of the South of Vietnam are based on the current data received in the cruises The current velocity can reach more than 100 cm/s The main current direction is related to the monsoon directions: northeastern and southwestern It may be 599 Nguyen Kim Vinh, 599-612 Proceedings of National Conference ‘Bien Dong – 2007’, Sept 12-14, 2007, Nhatrang formed two pictures of the horizontal circulation in the upwelling region of the South of Vietnam in the southwestern monsoon The first is characterized by an eastern stream off the Vietnamese coast at the latitude of 12oN The second is characterized by forming the two-layer circulation: in the surface layer there is current related to monsoon (it has mainly the northeastern direction) and in the subsurface layer – north-south direction current The southern current can reach the 10oN latitude The thickness of surface current is about 50 meters And the subsurface current is located from the depth of 60 to about 130 meters The longitude velocity component of these currents can reach more than 35 and 50 cm/s relatively There are described two schemes of the circulation according to two main wind directions in the southwestern monsoon season Here some indirect methods of calculating the upwelling velocity and its application to this upwelling region are noted The results show that the upwelling velocities have the rate of 10-3- 10-2 cm/s I MỞ ĐẦU Nước trồi trình hải dương học bật vùng biển Nam Việt Nam (Wyrtki, 1961) Hiện tượng bắt đầu khảo sát đo đạc nghiên cứu từ chương trình NAGA (1959 – 1961) Đây nội dung đo đạc, nghiên cứu nhiều đề tài thuộc Chương trình Biển từ năm 1980 đến Và kết nêu nhiều báo cáo khoa học cơng trình cơng bố (Ví dụ: Các cơng trình nghiên cứu vùng nước trồi mạnh Nam Trung Bộ, 1997; Lê Phước Trình cs., 1981; Nguyễn Kim Vinh, 1981) Nhưng Dự án Việt - Đức, Nghiên cứu tượng nước trồi trình liên quan vùng biển ven bờ Nam Việt Nam, coi có nội dung chi tiết có quy mơ lớn Trong khuôn khổ Dự án thực tất chuyến điều tra khảo sát (Hình 1) Để nghiên cứu thực nghiệm hoàn lưu vùng biển nước trồi này, tiến hành đo phân tầng dòng chảy máy MAVS2 (của Mỹ) máy AEM-HR; S/No: 554, Alec Electronics Co., LTD (Nhật) Trong báo trình bày đặc điểm bật hồn lưu vùng biển nước trồi ven bờ Nam Việt Nam, dựa phân tích liệu dịng chảy đo chuyến khảo sát vùng; trình bày phương pháp gián tiếp đánh giá nước trồi kết thử nghiệm cho số liệu thực đo 600 Nguyễn Kim Vinh, 599-612 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Quốc gia "Biển Đông-2007", 12-14/9/2007, Nha Trang 105 14 13 12 106 107 108 C A M P U C H I A 109 110 Tuy Ho øa A A A3 A4 12 13 B 2-4 B 2-5 B 2-6 21 22 23 B2-7 B2-8 B 2-9 14 31 34 11 Nha Trang B2-10 41B2-13 B2-13b 42 Pha n Ra ng 52 Thph HCM 11 71 P han Thieát 81 991 10 11 12 T a øu õn g 13 Vu 171810 11415 VT 19 0216 2012 M M1 M 21 M 22 M 23 D S1 10 M31 M32 MM4142 M 43 M 11 93 51 44 45a 45b 63 11 55 64 56 H.Thu 9274 83 12 54 73 82 33d 33e 3233b 33c33a 72 43 13 24 53 62 14 65 75 84 85 66 76 10 M 33 M 44 C ôn Đa ûo o N o 105 E 106 107 108 109 110 Hình Trạm đo dòng chảy chuyến khảo sát VG II ĐẶC ĐIỂM HỒN LƯU Do dịng chảy tầng mặt Biển Đơng phù hợp với gió mùa hai mùa gió (Wyrtki, 1961), nên trường dịng có hướng gần ngược Trong mùa gió tây nam dịng có hướng chủ đạo tây nam – đông bắc, thuận lợi cho trình hình thành nước trồi vùng bờ (Coastal upwelling) vùng (Wyrtki, 1961; LaFond, 1963; Các cơng trình nghiên cứu vùng nước trồi mạnh Nam Trung Bộ, 1997; Lê Phước Trình cs., 1981; Nguyễn Kim Vinh, 1981) Trong phải nêu rằng, có trường hợp tốc độ dòng đạt 100 cm/s lớp nước tầng mặt biển (từ đến 130 mét sâu) Điều hồn tồn xảy trường hợp gió mùa mạnh (Wyrtki, 1961) Số liệu phân tầng dòng chảy đo lớp nước từ mặt biển xuống độ sâu 130 mét cho thấy, mùa gió tây nam hình thành hai tranh hoàn lưu ngang vùng biển Nam Việt Nam Thứ là, hình thành dịng chảy hướng đông, chảy từ bờ Việt Nam vĩ độ khoảng 12oN (Wu cs., 1998) Dòng chảy hướng bắc có tốc độ cực đại khoảng m/s tầng sâu 70 m (Hình 2C) gặp dịng hướng nam có tốc độ cực đại đạt 1,4 m/s lớp nước 70 – 100 m 601 Nguyen Kim Vinh, 599-612 Proceedings of National Conference ‘Bien Dong – 2007’, Sept 12-14, 2007, Nhatrang (Hình 2A) vĩ độ khoảng 12oN tạo thành dịng nêu với tốc độ hướng đơng đạt 1,2 m/s Dòng chảy tương đối ổn định từ bờ mùa gió mùa tây nam động lực thường tạo thành tâm nước trồi vùng (vùng biển bắc Ninh Thuận – nam Khánh Hòa) Thứ hai là, tồn hồn lưu hai lớp vào mùa gió tây nam: lớp nước tầng mặt dịng tn theo gió mùa (gió hướng tây nam chính), cịn lớp nước phía dịng chảy có hướng bắc – nam Trước đây, nghiên cứu trường nhiệt độ vùng biển mũi Đại Lãnh, số nhà khoa học Pháp (Krempf Chevey, 1934; Chevey Carton., 1934; Krempf, 1929) đến nhận định rằng, có khả tồn dịng chảy lạnh (có nhiệt độ thấp nước vùng) từ phía bắc xuống Dịng chảy bao trùm lớp nước có độ dày lớn từ bề mặt biển xuống độ sâu lớn Phân tích gián tiếp trường dịng vùng biển (Hoàng Xuân Nhuận, 1979) cho thấy đắn nhận định Bằng phương pháp phân tích ba chiều trường nhiệt độ độ mặn thiết lập từ sở liệu có tính tốn profiles nhiệt - muối hai điểm bắc tây Biển Đông theo mô hình đơn giản (Nguyễn Kim Vinh, 1990) đưa đến số kết lí thú sau: vào mùa gió đơng bắc tồn dịng chảy hướng nam dọc bờ tây Biển Đơng Dịng chảy bao trùm lớp nước tầng mặt có độ dày lớn, từ bề mặt biển đến độ sâu gần 200 mét Vào mùa tây nam, hình thành dịng chảy hai lớp, lớp tầng mặt (có độ dày khoảng từ bề mặt biển đến độ sâu lớn khoảng 70 mét) có dịng chảy thuận theo gió mùa, tức dịng có hướng tây nam - đơng bắc; cịn tầng (trong lớp nước khoảng 70 - 200 mét) có khả tồn dịng chảy hướng nam (nghịch với tầng mặt) Kết nghiên cứu (Nguyễn Kim Vinh, 1990) cho thấy dòng chảy bắt nguồn từ biển Philippines trục nằm vị trí đường đẳng sâu 100 – 200 mét Kết phân tích số liệu dịng chảy thu chuyến khảo sát Dự án “Nước trồi” cho thấy tồn dịng chảy tầng mặt có hướng nam, vùng có vĩ độ khoảng 10oN (Hình 3) Trong lớp nước tầng mặt, từ bề mặt biển xuống độ sâu khoảng 50 mét tồn dịng có hướng bắc Giá trị thành phần kinh tuyến đạt 35 cm/s Trong lớp nước tầng dưới, từ độ sâu khoảng 60 mét đến 130 mét, dịng có hướng nam Thành phần kinh tuyến đạt 50 cm/s Biên hai dòng chảy nằm lớp nước có độ sâu 50 – 60 mét Biên ngồi dòng chảy nghịch tầng mặt khoảng kinh tuyến 110oE Bề ngang ước khoảng 80 km (Hình 3) Từ nhận định dòng chảy ổn định thời gian Cũng phải nêu rằng, tồn dòng chảy nghịch tầng mặt vùng nước trồi vùng bờ mang tính quy luật (Arkhipkin, 1996) Nhưng kết đo đạc thu vùng nước trồi Nam Việt Nam Nên nói có giá trị cao, coi kết quan trọng mà Dự án thu được.Tuy nhiên, nhiều điều chưa rõ dòng chảy này, như: kích thước khơng gian thời gian; điều kiện hình thành; mối 602 Nguyễn Kim Vinh, 599-612 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Quốc gia "Biển Đông-2007", 12-14/9/2007, Nha Trang liên hệ với trình sinh thái vùng nước trồi v.v Mặt khác, nêu trên, có khả tồn hai tranh hồn lưu vùng biển nước trồi vùng bờ Nam Việt Nam Vậy thì, điều kiện nhiệt động lực dẫn đến hình thành chúng? Theo chúng tơi, có mối liên hệ với q trình có kích thước lớn, El Niño (và La Niña) 20 40 60 St11 80 100 St13 120 H(m) a) A St12 109.7 109.8 109.5 oE 109.6 109.9 110 St14 110.1 110.2 20 40 60 80 St21 100 120 H(m) St22 B St23 b) 109.5 oE 109.6 109.7 109.8 109.9 110 110.1 St24 110.2 20 40 60 80 St31 100 120 H(m) c) C 109.4oE 109.5 St32 St34 109.6 109.7 109.8 St33 109.9 110 110.1 110.2 Hình Thành phần dòng theo kinh tuyến (cm/s), giá trị dương hướng bắc, âm – hướng nam; 6-7/2003: - A Mặt cắt 1; - B mặt cắt 2, - C mặt cắt 603 Nguyen Kim Vinh, 599-612 Proceedings of National Conference ‘Bien Dong – 2007’, Sept 12-14, 2007, Nhatrang 20 40 60 St62 80 100 St66 120 140 St64 St63 (m) 109 109.2 109.4 St65 109 o 109.8 E Hình Thành phần dịng theo kinh tuyến (cm/s), giá trị dương hướng bắc, âm – hướng nam; mặt cắt 6, 7/2004 Trong mùa gió mùa đơng bắc, dòng chảy hướng nam lớp nước tầng mặt tồn Tốc độ lớn đo vượt 100 cm/s Hệ dòng chảy tạo nên điều kiện động lực thuận lợi cho trình hình thành nước chìm (sinking) Tuy nhiên, giá trị tốc độ đạt 100 cm/s, cao dịng chảy tầng mặt Vì vậy, cần có đo đạc để kiểm tra Trong thời kì này, dịng chảy hướng nam bao trùm tồn lớp nước đo đạc, từ bề mặt biển xuống độ sâu tối đa 100 mét Trong tồn hai tâm với tốc độ cao (hai lõi dòng), độ sâu khoảng 10 m, độ sâu 90 m Dòng hướng nam áp sát bờ, phía ngồi (ở kinh tuyến khoảng 109,9oE trở khơi) có khả tồn dịng hướng bắc Nhìn chung, dịng chảy có hướng xiên vào bờ; thành phần dịng hướng tây đạt 50 cm/s Vì vậy, vào mùa gió đơng bắc thường có tượng dâng nước ven bờ Nam Việt Nam gió mùa gây nên (Đặng Văn Hoan, Nguyễn Kim Vinh, 1998) Trong điều kiện bình thường, gió mùa đơng bắc gây dâng mực nước bờ 30 – 40 cm Trong điều kiện đặc biệt (áp thấp nhiệt đới, bão v.v) mức dâng đạt 100 cm 604 Nguyễn Kim Vinh, 599-612 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Quốc gia "Biển Đông-2007", 12-14/9/2007, Nha Trang III ĐÁNH GIÁ NƯỚC TRỒI Về hiệu ứng nước trồi Nước trồi trình động lực bật đại dương nói chung Biển Đơng nói riêng (Fairbridge, 1966) Xét theo vị trí địa lí đại dương, nước trồi chia thành hai loại: nước trồi khơi nước trồi ven bờ, hay nước trồi vùng bờ (coastal upwelling) Nước trồi ven bờ kèm với nhiều hệ định, mà trước hết phải kể đến hệ sinh thái Và vùng rìa tâm nước trồi thường vùng cho sản lượng đánh bắt hải sản cao Ví dụ, đặc sắc vùng nước trồi Peru (Bảng 1) Đây vùng có sản lượng đánh bắt cao giới So với vùng biển có chế độ gió mùa tây nam Bắc bán cầu, vùng nước trồi vùng bờ biển Nam Việt Nam gây ý đáng kể (Wyrtki, 1961; LaFond, 1963; Fairbridge, 1966) Kết tính gián tiếp tốc độ dịng thẳng đứng vùng biển cho thấy tâm nước trồi ngồi khơi Khánh Hịa – Ninh Thuận (Nguyễn Kim Vinh, 1981) Bảng 1: Các vùng nước trồi ven bờ đại dương STT Vùng nước trồi Thời gian xuất Oregon-California, 25 - 45o N Peru, – 45o S Benguela (Tây nam Châu Phi), – 30o S Guinea Canaries, 10 – 40o N 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Somali Aravie Tây Ấn Độ Tây Úc Đông Kaspi Đông vùng Florida Vùng biển Lion Nam Crimea Tây Biển Đen Tây Kaspi Vùng Kabô Frion Châu Âu vùng thềm lục địa Krôm Vùng biển ven bờ Nam Việt Nam Tháng – Quanh năm (Nhưng vào tháng 2-3 yếu) Tháng 11 – Tháng – 20–25o N: Quanh năm, 25o N: Tháng – 11, 20o N: Tháng – Tháng – Tháng – Tháng – Tháng – Tháng – Tháng – Tháng - 605 Nguyen Kim Vinh, 599-612 Proceedings of National Conference ‘Bien Dong – 2007’, Sept 12-14, 2007, Nhatrang Sơ đồ động lực vùng nước trồi Tổng hợp kết khảo sát đo đạc nghiên cứu chuyên nước trồi vùng bờ biển, đại dương giới nói chung Nam Việt Nam nói riêng, đề xuất sơ đồ động lực cho vùng biển nước trồi Nam Việt Nam Ở cần phải điểm lại số trình động lực điều kiện địa lí có vai trị quan trọng q trình hình thành phát triển nước trồi Nam Việt Nam Trước hết phải nêu đặc điểm đường bờ biển Nam Việt Nam, chia thành hai đoạn: đoạn từ khoảng Vũng Tàu đến mũi Đá Vách, đoạn từ mũi Đá Vách trở lên phía bắc (Hình 4, 5) Đoạn có hướng gần nam bắc đoạn có hướng gần nam bắc Một lực thành tạo nước trồi quan trọng gió Trong vùng biển nước trồi Nam Việt Nam ngự trị gió mùa đặc điểm biến đổi bật (Nguyễn Kim Vinh, 1997) mùa gió tây nam (mùa tạo nước trồi) gió có hướng tây nam nam hướng gió biến đổi với chu kỳ khoảng – 10 năm Vì vậy, đưa hai sơ đồ ứng với hai trường hợp gió nêu 2.1 Trường hợp gió Tây nam Trong trường hợp này, gió có hướng Tây nam (véctơ 1) gần dọc đoạn bờ nên dòng tầng mặt (véctơ 2) vùng biển đoạn bờ có hướng gần tây nam, vùng đoạn bờ hướng dòng lệch so với hướng tây nam (Hình 4) Dòng tầng mặt tạo vận chuyển Ekman từ bờ gây nên nước trồi (véctơ 3) vùng bờ (Wyrtki, 1961) Dòng tầng mặt (Xem 1) hướng bắc nam (véctơ 4) gặp thềm lục địa Nam Việt Nam, phần lên (véctơ 5) tham gia vào trình tạo nước trồi (Hình 4) 2 100 200 m 5 50 km Hình Sơ đồ hồn lưu vùng biển nước trồi Nam Việt Nam mùa gió mùa tây nam trường hợp hướng gió tây nam (Xem giải bài) 606 Nguyễn Kim Vinh, 599-612 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Quốc gia "Biển Đông-2007", 12-14/9/2007, Nha Trang 2.2 Trường hợp gió tây Gió có hướng tây (véctơ 1) nên dịng tầng mặt (véctơ 2) vùng biển đoạn bờ có hướng tây chủ yếu, vùng đoạn bờ hướng dòng hướng tây lệch so với hướng tây (Hình 5) Hình thành dịng chảy mạnh hướng đông từ bờ biển Nam Việt Nam ra, khoảng vĩ độ 11-12oN (Dippner cs., 2007) Dòng tầng mặt có khả tạo vận chuyển Ekman gây nên nước trồi (véctơ 3) vùng bờ Dòng tầng mặt hướng bắc nam (véctơ 4) gặp thềm lục địa Nam Việt Nam, phần lên (véctơ 5) tham gia vào trình tạo nước trồi Ở phía bắc ngồi khơi biển Việt Nam thường diện xốy nghịch ngồi khơi thềm lục địa Nam Việt Nam thường diện xoáy thuận (Wu cs., 1998) Trong trường hợp hướng gió mùa tây nam hướng tây, xốy nghịch phía bắc (đường 7) phát triển mạnh xuống phía nam, xốy thuận phía nam (đường 6) mạnh lên hai xốy tham gia vào q trình tạo nước trồi khu vực biển Nam Việt Nam (Hình 5) 2 2 100 200 m 4 5 50 km Hình Sơ đồ hoàn lưu vùng biển nước trồi Nam Việt Nam mùa gió mùa tây nam trường hợp hướng gió tây (Xem thích bài) Các phương pháp tính gián tiếp nước trồi Hiện tượng nước trồi kéo theo nước từ tầng sâu, với nhiệt độ thường thấp tầng trên, lên Vì vùng có nước trồi mạnh (tâm nước trồi) nhiệt độ nước biển thấp vùng xung quanh Từ đó, dấu hiệu diện nước trồi tồn tâm nhiệt độ thấp Do máy đo chuyển động nước biển đo tốc độ lớn tốc độ nước trồi (Tốc độ nước trồi có bậc khoảng 10-2 ÷ 10-5 cm/s) nên ta chưa thể đo trực tiếp nước trồi Buộc phải xác định gián tiếp phương pháp tính toán 607 Nguyen Kim Vinh, 599-612 Proceedings of National Conference ‘Bien Dong – 2007’, Sept 12-14, 2007, Nhatrang Các phương pháp đánh giá nước trồi chia làm hai loại (Bryden, 1978; Arkhipkin, 1996), là: Phương pháp trực tiếp phương pháp gián tiếp Các phương pháp trực tiếp phương pháp tính thành phần thẳng đứng dịng chảy dựa tính tốn số trị từ phương trình thủy nhiệt - động lực học biển, mà xuất phát hệ phương trình Navier-Stockes Các phương pháp gián tiếp phương pháp tính dựa số biểu thức liên hệ thành phần tốc độ thẳng đứng đại lượng vật lí khác, sử dụng đặc trưng đo dòng chảy, nhiệt độ độ mặn nước biển Trong thực tế người ta thường dùng ba phương pháp cụ thể sau để tính tốn gián tiếp nước trồi: - Dựa độ nâng lên mặt đẳng mật độ từ thời điểm đến thời điểm khác trình xảy tượng nước trồi - Dựa theo nguyên tắc bảo toàn khối lượng nhiệt (muối) - Dựa sở tượng phân kì dịng nằm ngang số q trình hình thành nước trồi 3.1 Tốc độ dòng thẳng đứng biên lớp Ekman tầng mặt Tổng lượng nước vận chuyển từ bờ (M) theo mơ hình Ekman tính đến điều kiện: H ∫ρ w u∂z = (1) tính theo cơng thức: M = τ ρw f (2) Trong đó, ρ w - Mật độ nước biển, τ - Ứng suất gió bề mặt, f - Thông số Coriolis Đối với nước trồi vùng bờ áp dụng cơng thức (Brink cs., 1980): M = τ (3) ∂v ⎞ ⎛ ρ w ⎜ f + ⎟ ∂x ⎠ ⎝ Ở đây, v - Thành phần tốc độ gió trực giao bờ 608 Nguyễn Kim Vinh, 599-612 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Quốc gia "Biển Đông-2007", 12-14/9/2007, Nha Trang Đối với thành phần vận chuyển nước trực giao bờ áp dụng công thức (Arkhipkin, 1996): R τy Mx = = wd dx ρ w f ∫0 d (4) Trong đó, τ y - Thành phần ứng suất gió bề mặt theo phương trực giao bờ, wd - Tốc độ dòng thẳng đứng biên lớp Ekman bề mặt, Rd - Bán kính đàn hồi tà áp Rossbi τ i = ρ a C10Wi W , i = (x,y) (5) W - Vectơ gió, W - Mơdun tốc độ gió N H π f N - Tần số Vaïsala-Brent, H - Độ sâu biển, Rd = (6) Từ có, wd = τy τ y π = f ρ w Rd N H ρ w (7) Hoặc, wd = f τ y π (8) ∂v ⎞ ⎛ ⎜ f + ⎟.N H ρ w ∂x ⎠ ⎝ 3.2 Đánh giá tốc độ dòng thẳng đứng qua số q trình Từ lí thuyết vật lí hải dương học, phương trình bảo tồn khuyếch tán mật độ có dạng sau: ∂ρ ∂ρ ∂ρ ∂ρ +u +v + w θ = K h∇ ρ (9) ∂t ∂x ∂y ∂z Ở đây, ρ ≡ ρ w ; ρ θ - Nhiệt độ thế, Kh - Hệ số khuyếch tán rối ngang, Đối với nước trồi sinop (Hiện tượng nước trồi vùng bờ tạo biến động sinop trường gió (Arkhipkin, 1996) vế phải biểu thức (9) bỏ qua, 609 Nguyen Kim Vinh, 599-612 Proceedings of National Conference ‘Bien Dong – 2007’, Sept 12-14, 2007, Nhatrang khoảng thời gian ÷ 10 ngày vai trị q trình bình lưu vượt trội hẳn vai trị q trình khuyếch tán Từ ta có: ⎛ ∂ρ ∂ρ ∂ρ ⎞ ⎜⎜ ⎟ +u +v ∂t ∂x ∂y ⎟⎠ ⎝ w=− (10) ∂ρθ ∂z Mặt khác (Arkhipkin, 1996), ∂ρ ∂ρ ρ o ⎛ ∂u ∂v ⎞ u +v = + fu ⎟ (11) ⎜ − fv g ⎝ ∂x ∂y ∂z ∂z ⎠ Ở đây, ρ o - Mật độ nước tầng mặt, g – Gia tốc trọng trường Suy ra, ⎡ ∂ρ ρ o ⎛ ∂v ⎞⎤ ∂u ⎢ ∂t + g ⎜ − fv ∂z + fu ∂z ⎟⎥ ⎝ ⎠⎦ w=−⎣ (12) ∂ρ θ ∂z Thường với số liệu dịng chảy (u, v), nhiệt độ (T) độ mặn (S) nước biển đo nhiều tầng (Z) trạm liên tục ta áp dụng phương pháp để xác dịnh nước trồi 3.3 Đánh giá tốc độ dòng thẳng đứng bề mặt biển Với xấp xỉ Boussinesque phương trình liên tục có dạng: ∂u ∂v ∂w + + = 0, ∂x ∂y ∂z (13) Kết phép tích phân theo chiều thẳng đứng cho: ∂U ∂V w z = w z1 − − (14) ∂x ∂y Trong đó, wz2 wz1 tốc độ thẳng đứng mặt biển (z2)và tầng trung gian (z1), z2 U = ∫ u∂z (15) V = ∫ v∂z (16) z1 z2 z1 610 Nguyễn Kim Vinh, 599-612 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Quốc gia "Biển Đông-2007", 12-14/9/2007, Nha Trang IV KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT - Kết phân tích số liệu dịng chảy thu chuyến khảo sát cho thấy tồn dịng chảy tầng mặt có hướng nam, vùng có vĩ độ khoảng 10oN Trong lớp nước tầng mặt, từ bề mặt biển xuống độ sâu khoảng 50 mét tồn dịng có hướng bắc Giá trị thành phần kinh tuyến đạt 35 cm/s Trong lớp nước tầng dưới, từ độ sâu khoảng 60 mét đến 130 mét, dịng có hướng nam Thành phần kinh tuyến đạt 50 cm/s Biên hai dòng chảy nằm lớp nước có độ sâu 50 – 60 mét Biên ngồi dịng chảy nghịch tầng mặt khoảng kinh tuyến 110oE Bề ngang ước khoảng 80 km.Tuy nhiên, nhiều điều chưa rõ dịng chảy này, như: kích thước khơng gian thời gian; điều kiện hình thành; mối liên hệ với q trình sinh thái vùng nước trồi v.v Có thể có mối liên hệ với q trình có kích thước lớn, El Niño (và La Niña) Đây vấn đề phức tạp; địi hỏi phải có đo đạc nghiên cứu chuyên sâu - Có bốn trình tham gia thành tạo phát triển nước trồi vùng biển nghiên cứu tâm nước trồi thường xuất khu vực vĩ độ 10 12oN Có hình thành hai hồn lưu ứng với hai hướng gió gió mùa tây nam Kết tính tốc độ dòng thẳng đứng khu vực cho thấy diện nước trồi với giá trị tính toán đạt 10-3 cm/s LỜI CÁM ƠN Tác giả chân thành cám ơn đến TS Bùi Hồng Long, chủ nhiệm dự án hợp tác Nghị định thư Việt Nam CHLB Đức, giai đọan 2003-2007; đồng nghiệp Việt Nam Đức có hỗ trợ trình đo đạc chuyến khảo sát VG TÀI LIỆU THAM KHẢO Arkhipkin V.X., 1996 Thủy văn vùng nước trồi vùng bờ Biển Đen biển Kaspi Luận án TS Địa lí, MGU, Khoa Địa 130 tr Brink K.H., D Halpern, R.L Smith, 1980 Circulation in the Peruvian upwelling system near 15oS J Geophys Res., Vol.85, NoC7, p.4036-4048 Bryden H.L., 1978 Mean upwelling velocities on the Oregon continental shelf during summer 1973 Estuarine and Coastal Marine Science 7, p.311-327 Chevey P., P Carton, 1934 Les courants de la mer de Chine méridionale et leurs rapports avec le climat de l’Indochine Institut Océanographique de L’Indochine, 26e Note, 13 pp 611 Nguyen Kim Vinh, 599-612 Proceedings of National Conference ‘Bien Dong – 2007’, Sept 12-14, 2007, Nhatrang Đặng Văn Hoan, Nguyễn Kim Vinh, 1998 Biến đổi mực nước biển vịnh Nha Trang Tuyển tập Nghiên cứu biển, VIII: 13-19 Fairbridge R.W (Ed.), 1966.The Encyclopedia of Oceanography, Reinhold Publishing Corporation.1921pp Hồng Xn Nhuận, 1979 Phân tích gián tiếp trường dòng vùng biển khơi Trung Bộ Tuyển tập Nghiên cứu biển , T.I, Ph.2, 43-62 Joachim W, Dippner, Kim Vinh Nguyen, Hartmut Hein, Thomas Ohde and Natalie Loick, 2007 Monsoon-induced upwelling off the Vietnamese coast Ocean Dynamics, Volume 57, Number 1/February, 2007 Springer Berlin GR Krempf A., 1929 Rapport annuel 1928-1929, p 12-13 Institut Océanographique de L’Indochine, 13e Note Krempf A., P Chevey, 1934 The great currents of the China Sea and hydrologic sections of the shores of French Indo-China Fifth Pacific Science Congress Proceeding, Vol I: 693 – 696 Canada LaFond E.C., 1963 Physical oceanography and its relation to the marine organic production in the South China Sea A report on the results of the NAGA expedition 1959 – 1961 La Jolla, California Lê Phước Trình, Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Văn Minh, Lê Minh Tân, Nguyễn Kim Vinh, 1981 Đặt vấn đề nghiên cứu nước trồi ven bờ đông nam Việt Nam Tuyển tập Nghiên cứu biển, II-2: 13-31 Nguyễn Kim Vinh, 1981 Một phương pháp đánh giá hoàn lưu thẳng đứng vùng biển miền Trung Việt Nam Tuyển tập Nghiên cứu biển, II-2: 87-100 Nguyễn Kim Vinh, 1990 Cấu trúc động lực lớp hoạt động bề mặt tây Biển Đông Các khoa học Trái Đất, 12(4): 124-128 Nguyễn Kim Vinh, 1992 Về biến đổi số đặc trưng khí tượng vùng biển Ninh Thuận – Minh Hải Tuyển tập Nghiên cứu biển, IV: 14-20 Nguyễn Kim Vinh, 1997 Biến động gió vùng nước trồi mạnh Nam Trung Bộ Các cơng trình nghiên cứu vùng nước trồi mạnh Nam Trung Bộ, 8-16 Nhà xuất KH&KT Nguyễn Kim Vinh, Võ Văn Lành, 2004 Về biến đổi mùa cấu trúc nhiệt muối nước biển vùng ven bờ Nam Việt Nam Tạp chí Khoa học Cơng nghệ biển, T4(2004), số 4, – 17 Wu C.R., P.T Shaw, S.Y Chao, 1998 Seasonal and interannual variations in the velocity field of the South China Sea J Oceanogr., 54(4): 261-372 Wyrtki K., 1961 Physical Oceanography of the Southeast Asian Waters.NAGA Report, Vol La Jolla, California 195pp 612 ... nam bắc đoạn có hướng gần nam bắc Một lực thành tạo nước trồi quan trọng gió Trong vùng biển nước trồi Nam Việt Nam ngự trị gió mùa đặc điểm biến đổi bật (Nguyễn Kim Vinh, 1997) mùa gió tây nam. .. Hình Sơ đồ hoàn lưu vùng biển nước trồi Nam Việt Nam mùa gió mùa tây nam trường hợp hướng gió tây (Xem thích bài) Các phương pháp tính gián tiếp nước trồi Hiện tượng nước trồi kéo theo nước từ tầng... 124-128 Nguyễn Kim Vinh, 1992 Về biến đổi số đặc trưng khí tượng vùng biển Ninh Thuận – Minh Hải Tuyển tập Nghiên cứu biển, IV: 14-20 Nguyễn Kim Vinh, 1997 Biến động gió vùng nước trồi mạnh Nam Trung