Đặc trưng thủy triều: thủy triều vùng ven biển và đảo Hải Phòng là nhật triều thuần nhất với biên độ dao động lớn. Thông thường trong ngày xuất hiện 1 đỉnh triều (nước lớn) và một chân triều (nước rịng). Trung bình trong một tháng có 2 kỳ triều cường (spring tide), mỗi chu kỳ kéo dài 11-13 ngày với biên độ dao động mực nước từ 2,0-4,0 m. Trong kỳ triều kém (neap tide) tính chất nhật triều giảm đi rõ rệt, tính chất bán nhật triều tăng lên: trong ngày xuất hiện 2 đỉnh triều (cao, thấp). Xu thế biến thiên mực nước trên các địa điểm của vùng biển Hải Phòng khá giống nhau; thời gian triều rút lớn hơn triều dâng trung bình ở Hòn Dáu và mũi Đồ Sơn là 2giờ16’, Bạch Long Vĩ - 1giờ43’, cửa Nam Triệu - 1giờ15’, cảng Hải Phịng - 1giờ 05’. Hằng năm thủy triều có biên độ lớn vào các tháng 5, 6, 7 và 10, 11, 12, biên độ nhỏ vào các tháng 3, 4 và 8, 9. Mùa đông triều thấp vào ban ngày, mùa hè triều thấp vào ban đêm. Nhận xét biến trình cụ thể qua số liệu tính tốn hiện có: Số liệu mực nước tính theo hải đồ khu vực Hải phịng trong những năm gần đây thể hiện qua hình 16 và hình 17. Số liệu thể hiện qua mực nước trung bình tháng cho thấy trong giai đoạn 2004 - 2007, mực nước trung bình tháng có giá trị dao động trong dải 176 cm đến 201 cm, trung bình cho cả giai đoạn lân cận 190 cm, cao nhất đạt 211 cm, thấp nhất với 176 cm. Mang hai xu thế: thấp vào các tháng đầu năm, cao hơn trong các tháng cuối năm.
25
Cụ thể trong năm 2004 (hình 17): mực nước tháng thấp nhất vào tháng 2 với 176 cm, cao nhất vào tháng 10 với 210 cm, trung bình tháng trong năm là 191 cm. Năm 2005: mực nước tháng thấp nhất rơi vào tháng 3 với 176 cm, cao nhất vào tháng 10 với 204 cm, trung bình tháng trong năm là 190 cm. Năm 2006: mực nước tháng thấp nhất rơi vào tháng 3 với 183 cm, đạt cao nhất vào tháng 10 với 211 cm, cịn trung bình tháng trong năm là 194 cm.
Hình 16. Mực nước tính theo hải đồ khu vực Hải phịng 2004-2007
Hình 17. Xu thế mực nước tính theo hải đồ trong năm 2004-2007
Trong đó, mực nước triều đặc trưng tại trạm Hòn Dấu qua nhiều năm được cho trong bảng 4.
26
Trong tài liệu quan trắc mực nước nhiều năm (1930-1994) tại khu vực trạm đo Hải văn Hòn Dáu: biên độ dao động mực nước triều lớn nhất có thể đạt là 4,25 m (vào ngày 25/10/1985) và mực nước triều nhỏ nhất là -0,07 m (vào ngày 21/12/1964) (bảng 2). Cũng như vậy, tại vùng ven biển Cát Bà thuộc kiểu nhật triều đều điển hình với hầu hết số ngày trong tháng, pha triều là 25 giờ. Trong một pha triều có một lần nước lớn và một lần nước rịng. Trong một tháng mặt trăng có hai kỳ nước cường, mỗi kỳ 11-13 ngày, biên độ trung bình dao động 2,6-3, 6m và hai kỳ nước kém, mỗi kỳ 3-4 ngày có biên độ 0,5-1,0m. Sóng triều có tính chất sóng đứng với ưu thế thuộc các sóng nhật triều O1, K1 có biên độ 70-90 cm, trong khi các sóng bán nhật triều M2, S2 chỉ có vai trị thứ yếu. Độ lớn thuỷ triều vùng này thuộc loại lớn nhất của nước ta, có xu thế tăng dần từ nam lên bắc và từ bờ ra khơi. Độ lớn thuỷ triều cực đại đạt 4,18 m ở Hòn Dáu; 4,38 m ở Hịn Gai; 4,8 m ở Cửa Ơng. Độ lớn thuỷ triều cực tiểu lần lượt là 1,75m; 1,80 m; 1,95 m. Độ lớn thuỷ triều trung bình lần lượt là 3,0 m; 3,15 m; 3,40 m. Mực nước trung bình cũng tăng dần từ phía nam lên phía bắc: Hịn Dấu 1,86 m; Cát Bà 2,01 m; Hòn Gai 2,06 m và Cửa Ông 2,19 m. Về mùa hè, triều mạnh vào các tháng 8 và 9 và thường lên vào buổi chiều. Cịn về mùa đơng, triều mạnh vào các tháng 10, 11 và 12, yếu vào các tháng 3 và 4 và thường lên vào buổi sáng.
Bảng 4. Mực nước triều đặc trưng tại Hòn Dáu (cm)
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Trung bình 180 176 176 177 180 183 185 186 194 204 199 189 Lớn nhất 392 379 351 356 385 404 389 383 371 425 400 400 Nhỏ nhất -6 9 12 2 4 -6 7 6 17 26 2 -7
Nguồn: Đài KT-TV khu vực Đơng Bắc, 1960-2007
Đặc điểm về dịng chảy: Dịng chảy ven bờ khu vực là dịng tổng hợp, có các thành phần dịng chảy triều, gió và sóng. Trong đó, dịng chảy triều và thành phần nhật triều có vai trị quyết định. Dịng nhật triều có độ lớn áp đảo gấp 5-20 lần dòng bán nhật và lớn hơn nhiều lần dịng 1/4 ngày. Vì vậy, dịng chảy có tính thuận nghịch và phụ thuộc nhiều vào địa hình bờ, định hướng theo luồng lạch, cửa sông hoặc song song với đường bờ.
27
Dòng chảy chủ yếu do dòng triều, mạnh vào các tháng 6, 7, 12 và 1, yếu vào các tháng 3, 4, 8 và 9 trong năm. Khu vực ven bờ phía tây Cát Bà, dòng chảy định hướng theo đường bờ vào cửa sơng. Dịng chảy xuống hướng đơng, đông nam kéo dài 12-14 giờ, tốc độ cực đại 35 cm/s, dòng chảy lên hướng bắc, tây bắc, kéo dài 10- 12 giờ, tốc độ cực đại 42 cm/s. Tại khu vực đơng nam Cát Bà, dịng chảy cũng do dòng triều quyết định, hướng chảy phức tạp, tốc độ chỉ 8-12 cm/s, nơi mạnh 20-30 cm/s và có thể đạt đến trên 50 cm/s ở các lạch hẹp. Khu vực này chịu ảnh hưởng bởi dịng chảy mùa, có nước đục vào mùa hè do dòng đục hướng tây nam từ Đồ Sơn lên.
Đặc điểm về sóng biển: Do ảnh hưởng của địa hình và hướng bờ, sóng biển khu vực Cát Bà nói chung khơng lớn, trừ vào những dịp đặc biệt có sóng bão. Trên tồn vùng ven biển, chủ yếu các sóng hướng bắc, đơng bắc thống trị vào mùa đông, cịn các sóng hướng đơng, đơng nam và nam thống trị vào mùa hè. Tần suất sóng chiếm 20-21% ở khu vực Cát Bà và tới 83-85% ở Hạ Long. Khu vực Cát Bà, trạm Hòn Dấu vào mùa đông (tháng 9 đến tháng 2 năm sau) thịnh hành sóng hướng đơng, tần suất 34% và đơng bắc, tần suất 14%, độ cao sóng trung bình 0,5-0,75m. Vào mùa hè (tháng 3 đến tháng 8), sóng thịnh hành hướng đơng nam với tần suất 27%; hướng nam, tần suất 22%, độ cao sóng trung bình 0,7-0,9m. Trong hầu hết các tháng, độ cao cực đại sóng thường 2-3m, sóng bão đạt 4-5m, cực đại 5,6m (tháng 7 năm 1964). Tháng 4 và 10 là các tháng chuyển tiếp, sóng hướng đơng và đơng nam ưu thế, tần suất 25,3-31,9%, độ cao trung bình 0,75m. Do đặc điểm địa hình, hướng sóng khu vực đơng nam Cát Bà có những thay đổi. Ở đây thịnh hành các hướng sóng đơng bắc, đơng và nam. Sóng hướng đơng bắc thường xuất hiện vào tháng 10 đến tháng 2 với tần suất 30%, độ cao lớn nhất 1,5m. Sóng hướng nam thường xuất hiện từ tháng 6 đến tháng 8 với tần xuất 43% vào tháng 6, 34% vào tháng 7 và 24% vào tháng 8. Vào các tháng 4, 5 và 9, sóng nhỏ, hướng khơng ổn định.
Phân tích và tính tốn với chuỗi số liệu quan trắc sóng tại Hịn Dấu trong giai đoạn 2000-2011 cho thấy hướng sóng thịnh hành chủ yếu là hướng đông E với tân suất xuất hiện 25%, hướng bắc N với tần suất xuất hiện 35%, hướng đông nam SE với tần suất 15%, hướng đông bắc 4,5%, hướng nam S 4,5%. Tuy nhiên, sóng hướng bắc chủ yếu dưới 0.2 mét, trong khi đó theo hướng sóng đơng, đơng nam lại đa số dao động trong khoảng 0.2-1.0 mét. Trong đó sóng lớn hơn 1.0 mét chiếm khoảng 13% (hình 18).
28 wave direction w ave speed 0 - 0.2 >0.2 - 0.5 >0.5 - 1 >1 - 1.5 >1.5 - 2 >2 - 2.5 >2.5 - 3 >3 - 3 >3 - 3.5 >3.5 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW 40% 40% 40% 40% 30% 30% 30% 30% 20% 20% 20% 20% 10% 10% 10% 10%
Hình 18. Hoa sóng trung bình giai đoạn 2000-2011 tại Hịn Dáu Đặc điểm nhiệt độ nước:
Nhiệt độ nước trung bình tháng khu vực nằm trong khoảng 19oC đến 31o C. Sự biến đổi nhiệt độ nước được thể hiện qua số liệu trung bình tháng từ năm 1993 kéo dài đến năm 2007 (hình 19).
Hình 19. Nhiệt độ nước trung bình tháng từ năm 1993 đến 2007(oC) vận tốc, m/s
29
Hình 20. Xu thế nhiệt độ nước theo tháng những năm gần đây (oC)
Biến trình nhiệt tuân theo quá trình nhiệt nước, đạt các giá trị lớn rơi vào các: tháng 6 (30.1oC), tháng 7 (30oC ), tháng 8 (30oC). Thấp hơn vào các tháng cuối năm và đầu năm: tháng 1 (19.4o
C), tháng 2 (19.4oC), tháng 12 (21.2oC). Trong các năm gần đây, xu thế nhiệt nước theo các tháng được thể hiện qua hình 20. Đặc trưng nhiệt nước từng tháng trong ba năm 2005, 2006, 2007 cũng tuân theo quy trình nhiệt nước, khơng có điểm dị thường. Trong năm 2005 là 25.1oC, năm 2006: 25.7oC, năm 2007: 25.5oC. Riêng năm 2007 nhiệt cao nhất rơi vào tháng 6 (30.5o
C), tháng 7 (30.6oC) xấp xỉ 31oC; thấp nhất vào tháng 1: 18.8oC.
30