(1) Dao động theo mùa
(a) Phần lớn các dao động mực nước ngắn hạn xảy ra theo mùa, ở nhiều nơi chúng có thể dao động trong khoảng từ 10-30cm (trong những trường hợp đặc biệt như ở vịnh Bengal mực nước biến đổi tới 100cm) (Komar và Enfield, 1987). Tại các vùng cửa sông và cửa sông ven biển, những dao động mực nước theo mùa là rất dễ nhận thấy. Do sự thay đổi của dòng chảy sông vào các mùa trong năm,
hơn 21% biến động mực nước hàng năm chịu ảnh hưởng chính của nguyên nhân này (Meade và Emery, 1971). So với mực nước dâng địa tĩnh ở đại dương có thể đạt tới 20cm/thế kỷ. Các yếu tố khí hậu còn là một trong những tác nhân chính gây ra qúa trình xói lở bờ hàng năm (Komar và Enfield, 1987).
(b) Trong thực tế, nhiều khu vực trên thế giới có mực nước biển hạ thấp vàp mùa xuân và dâng cao vào mùa thu. Việc phân tách từng yếu tố có tác động đến biến trình hàng năm của mực nước là rất khó vì đa số các cơ chế điều khiển được hình thành đều diễn ra liên kết và đồng pha với nhau. Tuy nhiên, sự biến thiên của áp suất khí quyển vẫn là yếu tố có ảnh hưởng lớn đến biến trình mực nước hàng năm (Komar và Enfield, 1987).
(2) Bờ biển phớa tõy của Bắc Mỹ
(a) Vựng bờ biển phớa tõy của Bắc Mỹ là khu vực cú mực nước biển biến đổi khỏ mạnh và phức tạp. Những dao động ngắn hạn thường liờn quan tới điều kiện mụi trường biển, trong đú cú hoạt động El Nino ở Nam bỏn cầu. Hiện tượng này xuất hiện theo chu kỳ khi giú mậu dịch ở nam Thỏi Bỡnh Dương suy giảm và gõy ra hiệu ứng thuỷ triều giả tạo thành luồng nước ấm tiến về phớa đụng khiến mực nước tại cỏc vựng bờ biển phớa tõy của Mỹ dõng lờn. Thụng thường hiệu ứng này chỉ tạo ra những biến đổi nhỏ vài cm, nhưng đụi khi cũng gặp tỡnh huống nước biển dõng khỏ cao tới 35 cm như năm 1982 – 1983 ở Newport, OR (Komar, 1992). Mặc dự đõy là yếu tố khụng cú những ảnh hưởng lớn đến những biến đổi cú tớnh thường xuyờn về địa chất, nhưng cỏc cụng trỡnh sư hay nhà hoạch định chớnh sỏch ven bờ lại phải tớnh đến những tỏc động tiềm tàng của chỳng
(b) Những cơn bóo mựa đụng xảy ra ở vựng bờ biển tõy bắc Thỏi Bỡnh Dương vào thời điểm xuất hiện thủy triều cú thể đẩy mực nước lờn cao tới hơn 3,6m. Chẳng hạn như cơn bóo mạnh năm 1983 đó làm mực nước vượt trờn mức dự bỏo 60cm.
Hình 2-15 : Đồ thị biểu diễn sự dao động mực nước trong Pleistocen và Holocen (Nguồn số liệu của Dillon và Oldale, 1987
Bảng 2.6: Những biến đổi mực nước ở vùng ven bờ
Những nguyên nhân gây ra dao động mực nước ngắn hạn
Quy mô thời gian (P = chu kỳ)
Độ dao động (tính theo phương thẳng đứng1) Các yếu tố biến đổi theo chu kỳ
Thiên văn học (thủy triều)
Thủy triều chu kỳ dài Chu kỳ 6 – 12 giờ 0.2 – 10m Dao động tuần hoàn (hiệu ứng Chandler) Chu kỳ 14 tháng
Các yếu tố khí tượng, hải văn
áp suất khí quyển
Tốc độ gió (sóng bão) 1 – 5 ngày Xấp xỉ 5m
Mực độ bay hơi, kết tủa Vài ngày – vài tuần Địa hình đáy (tác động đến tỉ trọng của nước và dòng
chảy)
Vài ngày – vài tuần Xấp xỉ 1m
ảnh hưởng của El Nino vùng nam bán cầu 6 tháng theo chu kỳ 5 – 10 năm/ 1 lần
Các yếu tố khí hậu theo mùa
Sự đồng đều của khối nước trong các đại dương vào các mùa khác nhau (Đại Tây Dương, Thái Bình Dương,
ấn Độ Dương)
Sự biến đổi độ dốc của địa hình đáy đại dương theo mùa
ảnh hưởng của lũ lụt ở thượng nguồn và dòng chảy của các con sông trong lục địa
2 tháng 1m
Những thay đổi của mật độ nước theo mùa (nhiệt độ và độ mặn)
6 tháng 0.2m
Thủy triều giả Vài phút – vài giờ
Động đất
Sóng thần (gây ra các con sóng lớn, chuyển động nhanh)
Vài giờ
Biến đổi đột ngột độ cao mặt đất Vài phút Những nguyên nhân gây ra dao động mực nước trong
thời gian dài
Quy mô tác động Lớn (L), nhỏ (N)
Tốc độ biến đổi (tính theo phương thẳng
đứng) Thay đổi thể tích đáy đại dương
Hoạt động kiến tạo mảng và tách dãn (tách dãn hay hút chìm) và những biến đổi độ cao đáy biển (do hoạt động của núi lửa ngầm)
L 0.01mm/năm
Qúa trình lắng đọng trầm tích biển L < 0.01mm/nam Thay đổi khối lượng nước trong đại dương
Hiện tượng đóng băng trong lục địa L 10mm/năm
Các dòng chảy ngầm trong lục địa L Khả năng chứa và thoát nước của các thủy vực trong
lục địa
L
Sự nâng cao và hạ thấp của bề mặt trái đất (các hiện tượng đẳng tĩnh)
Hiện tượng đẳng tĩnh nhiệt (các biến đổi nhiệt độ/ tỉ trọng trong lòng đất)
N
Hiện tượng băng hà (đóng băng và tan băng) N 1cm/năm Hiện tượng thủy văn (lưu trữ và thoát) N
Hiện tượng núi lửa (xâm nhập macma) N
Hiện tượng trầm tích (lắng đọng và bào mòn) N <4mm/năm Hoạt động kiến tạo (nâng trồi, sụt lún)
Các chuyển động ngang và thẳng đứng của lớp vỏ trái đất (do các đứt gãy)
N 1 – 3mm/năm
Độ nén ép của trầm tích
Dạng khối đặc xít N
Dạng rỗng vì mất nước (do khai thác dầu mỏ và nước ngầm)
N
Dạng bở rời do động đất N
Những biến đổi so với mặt Geoid của trái đất
Sự đột biến trong các lớp thủy quyển, quyển mền và ranh giới tiếp giáp giữa Manti với nhân trái đất
N
Sự thay đổi trong chuyển động quay của trái đất, trục quay và điểm phân thu
L
Những biến đổi về lực nằm bên ngoài trái đất L 1
Đõy chỉ là cỏc giỏ trị ước tớnh vỡ cũn cú rất nhiều quỏ trỡnh tương tỏc xảy ra đồng thời, do đú khụng thể búc tỏch riờng rẽ mức độ tỏc động của từng yếu tố trong khi một số yếu tố thậm chớ cũn rất khú ước đoỏn được giỏ trị dao động này. (Nguồn: Emery và Aubrey (1991); Gornitz và Lebedeff (1987); Komar và Enfield (1987).
(3) Sự biến đổi đột ngột về độ cao mặt đất
Động đất là loại súng chấn động sinh ra do sự dịch chuyển đột ngột của cỏc khối vỏ Trỏi đất. Một vớ dụ điển hỡnh là trận động đất lớn xảy ra ở Alaska năm 1964, khi đú độ cao đường bờ đó bị biến đổi mạnh mẽ từ nõng lờn 10m đến hạ
xuống 2m (Hicks,1972; Plafker và Kachadoorian,1966).
(4) Nhiệt độ nước đại dương
Những thay đổi nhiệt độ của lớp nước mặt là nguyờn nhõn gõy ra sự biến đổi về mật độ và thể tớch nước. Khi nhiệt độ giảm, mật độ nước biển tăng, thể tớch của chỳng giảm và mực nước bị hạ xuống. Khi nhiệt độ tăng, qỳa trỡnh này sẽ xảy ra ngược lại. Tuy nhiờn, sự biến thiờn nhiệt độ của nước biển và đại dương khụng đơn giản chỉ phụ thuộc vào lượng bức xạ mặt trời mà trước hết liờn quan đến những biến đổi của giú và dũng chảy trong đại dương.
(5) Cỏc dũng hải lưu
Do những biến đổi mật độ nước trong dũng chảy, tồn tại một độ dốc của bề
mặt biển ở gúc phải theo hướng của dũng chảy. Kết quả phần bắc bỏn cầu, độ cao phớa bờn phải dũng tăng lờn (theo hướng xuụi dũng), nhưng ở nam bỏn cầu độ cao phớa trỏi dũng tăng lờn. Chẳng hạn sự chờnh lệch độ cao của dũng hải lưu Gulf Stream là trờn 1m (Emery và Aubrey, 1991). Ngoài ra, ở vựng ven bờ cú thể xuất hiện những dũng nước trồi đưa khối nước lạnh từ dưới xõm nhập lờn trờn bề mặt khiến thể tớch của lớp nước mặt giảm do mật độ tăng và mực nước trong khu vực bị hạ xuống.