Vũng Cμ Mâu. Cμng xuống phía nam sóng cμng mạnh lên
đặc biệt lμ hớng sóng NW. Độ cao sóng hữu hiệu v chu kỳ sóng với chu kỳ lặp 20 năm 1 lần l khoảng 5.5-6m v chu kỳ l 11s. Sự khác biệt giữa hai vùng phụ 4.1 v 4.2 l ở xu thế biến đổi của độ cao sóng. ở vùng phụ 4.1 độ cao sóng giảm dần từ phía bắc xuống phía nam do ảnh hởng của khu vực ven bờ các cửa sông Cửu Long, nhng tại khu vực vùng phụ 4.2, từ Gnh Ho đến đông Mũi C Mau, độ cao sóng tăng đáng kể. Hớng sóng thịnh hnh tại vùng phụ 4.2 cũng chuyển thnh ENE, ESE thay vì cho hớng NNE, NE nh tại vùng phụ 4.1.
Vùng 5: Đặc điểm trờng sóng của vùng ven bờ vịnh Thái Lan khác hẳn so với các vùng ven bờ Biển Đông v vịnh Bắc Bộ ở hai điểm sau:
Tại vùng ny không chịu ảnh hởng của trờng sóng trong gió mùa đông bắc. Gió mùa tây nam v bão l hai nguồn động lực sóng cơ bản tác động đến vùng ven bờ vịnh Thái Lan.
Độ cao sóng hữu hiệu cực đại khoảng 2.5-3m với hai hớng sóng nguy hiểm l hớng SW v NW. Hai tháng có sóng mạnh nhất l tháng VII v tháng VIII. Tần suất các sóng trong khoảng hớng S-W chiếm 39% v theo các hớng WNW- N chiếm 19% còn lại 42% tổng số trờng hợp l lặng sóng. Phân bố hai chiều
trung bình năm giữa độ cao v chu kỳ sóng l 0.5-0.75m v 3-5s. Tần suất sóng bão tại khu vực ny rất hiếm v độ cao sóng trong bão cũng không lớn. Trong vòng 40 năm thống kê chỉ có 7 cơn bão đi qua v gây sóng trực tiếp tại khu vực vịnh Thái Lan. Sóng trong bão tại vùng ven bờ vịnh Thái Lan chỉ có thể có vo tháng XI-XII. Độ cao sóng hữu hiệu với chu kỳ lặp 20 năm 1 lần tại vùng 5 l
4.5m v chu kỳ sóng 10s.
Vùng 5 bao gồm hai vùng phụ. Vùng phụ 5.1 l khu vực ven bờ từ H Tiên đến Rạch Giá với đặc điểm đợc đảo Phú Quốc v các đảo lân cận che chắn khá tốt theo cả hai hớng sóng nguy hiểm l hớng SW v NW. Vùng phụ 5.2 l khu vực còn lại có đặc điểm đờng bờ theo hớng bắc nam v đón sóng trực tiếp theo các hớng thịnh hnh trong gió mùa tây nam truyền vo. Cng xuống phía nam trờng sóng theo hớng NW cng mạnh do không bị ảnh hởng của đảo Phú Quốc.
3.3.Hon lu Biển Đông
Tơng tự nh các điều kiện khí tợng v khí hậu Biển Đông, các đặc trng vật lý, động lực Biển Đông cũng có sự biến động rất lớn theo không gian v thời gian. Tính chất phức tạp ny gây nhiều khó khăn trong tính toán, dự báo hon lu biển phục vụ các bi toán khí tợng hải văn, lan truyền ô nhiễm, kiểm soát môi trờng, sinh thái v biến động phân bố nguồn lợi sinh vật biển.
Do sự gia tăng các hoạt động hng hải v quân sự trên khu vực Biển Đông đặc biệt trong thời kỳ chiến tranh thế giới lần thứ II, các quan trắc hon lu trên ton khu vực đã đợc tiến hnh tơng đối rộng khắp cho phép mô tả một số đặc trng cơ bản nhất của hon lu liên quan tới hoạt động của gió mùa trên biển. Lần đầu tiên các sơ đồ hon lu nớc Biển Đông đã đợc công bố trong Atlas của hải quân Mỹ năm 1945. Các véc-tơ đặc trng cho dòng chảy trên mặt biển trong hai mùa cùng với hớng gió thịnh hnh, đợc thể hiện qua hoa gió cho các vùng biển, cho thấy đặc điểm cơ bản nhất của chúng l hiện tợng đổi hớng mạnh theo sự luân phiên của gió mùa. Trên các sơ đồ dòng chảy cũng thấy đợc sự hiện diện của một số xoáy quy mô vừa v nhỏ của hon lu trên mặt biển.
Trong những thập niên tiếp theo, nhiều chuyến khảo sát biển tổng hợp đã đợc tiến hnh thông qua các hợp tác quốc tế v khu vực sử dụng các tu khảo sát khoa học của H Lan, Mỹ, Nhật bản, Liên Xô, Trung Quốc, v.v... Sự tham gia của các nh khoa học Việt Nam cũng đợc từng bớc tăng cờng dần v chủ động hơn. Tuy cha có một chơng trình riêng nghiên cứu về động lực học biển, song trong phần lớn các chuyến khảo sát trên biển, hon lu v các yếu tố thuỷ động lực khác luôn đợc xem l một trong những nội dung nghiên cứu quan trọng nhất của hầu hết trong các đề ti của những Chơng trình nghiên cứu biển Việt Nam từ trớc đến nay.
Những kết quả phân tích tổng hợp số liệu thu thập đợc trong v ngoi nớc đã cho ra mắt một số công trình nghiên cứu về Biển Đông trong đó chế độ thuỷ động lực v hon lu biển ngy cng đợc bổ sung v thể hiện rõ hơn. Đáng
chú ý nhất l công trình mang tính tổng hợp của Wyrtki K. (1961) trong đó đã đa ra các đặc trng biến động mùa cơ bản của dòng chảy trên mặt trên ton Biển Đông v các biển kề cận. Cơ sở để xây dựng các bản đồ ny chủ yếu l số liệu khảo sát nhiệt độ theo độ sâu (BT,XT), nhiệt-muối-độ sâu (STD), nhiệt-độ dẫn điện-độ sâu (CTD), vị trí tu v phao trôi trên mặt biển đợc thu thập v
tổng hợp cho đến hết thập niên 50 thế kỷ XX. Đây l công trình có tính bao quát lớn v đã đợc sử dụng cho nhiều mục đích nghiên cứu khoa học v ứng dụng cho kinh tế, quân sự v kiểm soát môi trờng Biển Đông trong suốt 40 năm qua. Đối với vịnh Bắc Bộ, các bản đồ xu thế dòng chảy trình by trong Báo cáo kết quả điều tra tổng hợp vịnh Bắc Bộ (1964) kết quả của Chơng trình hợp tác Việt-Trung vo đầu thập niên 1960 đã góp phần cho ta hiểu rõ hơn về xu thế hon lu khu vực trong điều kiện chịu tác động của gió mùa. Đây l kết quả tổng hợp số liệu đo dòng chảy kết hợp với tính toán theo trờng nhiệt-muối đã đa ra một số đặc điểm mới của hon lu nh sự hiện diện của dòng hớng nam ven bờ tây vịnh Bắc Bộ trong cả hai mùa v tồn tại xoáy cục bộ trên phần bắc của vịnh.
Trong các thập niên tiếp theo, nhiều chơng trình điều tra tổng hợp đã đợc tiến hnh trên khu vực Biển Đông, tuy vậy các công trình về hon lu đã đợc công bố chủ yếu l các trờng hon lu địa chuyển xây dựng từ các trờng nhiệt độ v độ muối thu đợc trong từng chuyến khảo sát hoặc đã tổng hợp v
phân tích cho một số tập số liệu lịch sử (Xu et al, 1982, Siripong, 1984, Đề ti 48B 01-01,1990, Bogdanov v Moroz, 1994, Đ.V. Ưu v Brankart, 1997). Cũng trong khoảng thời gian nêu trên các kết quả khảo sát đã góp phần mô tả khá chi tiết trờng dòng chảy cho một số vùng biển cụ thể trong dải ven bờ phục vụ các yêu cầu của phát triển kinh tế, khai thác v bảo vệ chủ quyền anh ninh trên biển.
Với mục đích nghiên cứu phát hiện các quy luật phân bố v biến động của trờng hon lu Biển Đông tiến tới dự báo chúng, các nh nghiên cứu biển Việt Nam v quốc tế đã sử dụng phơng pháp mô hình hoá đối với ton biển hoặc từng khu vực trên cơ sở sử dụng các nguồn số liệu đã thu thập đợc v các phơng pháp mô hình phân tích v mô phỏng ngy một hon thiện hơn.
Nhằm nghiên cứu đánh giá vai trò của các nhân tố cơ bản hình thnh chế độ hon lu biển, các mô hình chẩn đoán đã lần lợt xuất hiện từ đầu những năm 60 thế kỷ XX trong một số công trình khoa học nh mô hình hoá tính toán dòng chảy gió của Nguyễn Đức Lu (1969), dòng chảy tổng hợp của Hong Xuân Nhuận (1983), Pohlman T. (1987), Ping-Tung Shaw and Shenn-Yu Chao (1994), Shenn-Yu Chao et al (1998), v.v.. Những kết quả thu đợc đã góp phần lý giải vai trò quan trọng của trờng gió lên sự hình thnh v biến đổi của hon lu trên mặt cũng nh các tầng sâu của biển. Tuy nhiên các trờng nhiệt độ, độ muối v gió sử dụng trong các mô hình nêu trên còn cha đảm bảo mức độ chi tiết v chính xác cần thiết, mặt khác, độ chi tiết của các mạng lới tính toán cũng cha thể bao quát hết các quá trình có quy mô năng lợng cao vì vậy các trờng hon lu thu đợc chỉ mới mô tả một số đặc trng cơ bản của bức tranh
tổng thể của hon lu mùa. Việc tách riêng từng quá trình cha cho phép phản ánh đầy đủ các đặc điểm hon lu đã thu đợc phân tích từ các kết quả khảo sát trực tiếp dòng chảy v các trờng nhiệt, muối.
Trong khi xây dựng Atlas Quốc gia (1995) nhằm đáp ứng các yêu cầu khoa học v thực tiễn đồng thời trung thnh với các kết quả đo đạc, khảo sát các tác giả đã đa ra các bản đồ trên cơ sở kết hợp những bản đồ của Wyrtki (1961) v
các kết quả khảo sát các vùng biển ven bờ Việt Nam, trong đó có các bản đồ xu thế hon lu từ Báo cáo kết quả điều tra tổng hợp vịnh Bắc Bộ (1964). Bên cạnh các bản đồ ny, cũng dẫn ra các bản đồ dòng chảy địa chuyển của Đề ti 48B 01- 01 (1990) do Võ Văn Lnh v các cộng tác viên tính toán trên cơ sở sử dụng một khối lợng lớn số liệu nhiệt độ v độ muối lu trữ tại Viện Hải dơng học. Các bản đồ đa ra trong Atlas Quốc gia đã phản ảnh những kết quả nghiên cứu hon lu Biển Đông đến giữa thập niên 80 thế kỷ XX qua đó cũng thấy đợc yêu cầu nghiên cứu vấn đề quan trọng ny trong những năm tiếp theo.
Trong những năm gần đây, phơng pháp mô hình hoá theo hớng hệ thống, đã đợc phát triển trên thế giới, phơng pháp ny cũng đã đợc ứng dụng để nghiên cứu hon lu Biển Đông. Bên cạnh các công trình triển khai ở nớc ngoi nh Metzger E.J and H.E. Hurlburt (1996), Lê Ngọc Lý and Phu Luong (1997), v.v.. , đề ti KHCN 06-02: Nghiên cứu cấu trúc ba chiều thuỷ động lực học Biển Đông thuộc Chơng trình Nghiên cứu biển giai đoạn 1996-2000 cũng đã đợc triển khai. Những kết quả thu đợc thông qua ứng dụng mô hình toán học tiên tiến v phơng tiện tính toán hiện đại đã cho phép mô phỏng chi tiết hơn các đặc trng phân bố không gian của hon lu v sự biến động của chúng trong chế độ gió mùa. Với những số liệu điều kiện đầu vo v các tác động đồng bộ v gần với thực tế hơn, các kết quả thu đợc trong khuôn khổ đề ti KHCN 06-02 đã cho thấy khả năng thiết lập các trờng hon lu thực của Biển Đông v
dự báo chúng.
3.3.1.Các nhân tố chủ yếu hình thnh chế độ hon lu Biển Đông
Nh chúng ta đều biết, bên cạnh sự phụ thuộc vo những tác động từ khí quyển lên ton bộ khối nớc biển, các đặc điểm hon lu của một thuỷ vực biển còn phụ thuộc rất lớn vo các điều kiện địa hình v khả năng trao đổi nớc với các thuỷ vực kề cận.
Tính phức tạp của điều kiện địa hình biển v bờ Biển Đông đã tạo nên sự đa dạng v biến động lớn của phân bố không gian v thời gian các nhân tố tác động lên nớc biển nh các trờng khí tợng, tơng tác biển- khí quyển, tơng tác đất- biển v từ đó hon lu Biển Đông cũng có những đặc điểm phức tạp tơng ứng.
Biển Đông có một nửa diện tích bề mặt l các vịnh, eo biển v thềm lục địa với độ sâu dới 100 mét trải di dọc bờ tây biển từ 5q vĩ độ nam đến 25q vĩ độ bắc. Vùng biển nông của Biển Đông đợc nối liền với Biển Đông Trung Hoa qua eo Đi Loan v biển Java qua eo Malacca. Khu vực nớc sâu chiếm ton bộ phần trung tâm v đông bắc biển với hai eo biển sâu Luzon (trên 5000 m) v Mindoro
(trên 2000 m) nối liền với các vùng nớc sâu của Thái Bình Dơng v biển Sulu. Do tính phức tạp của địa hình (hình 2.2) các vùng lãnh thổ v biển bao quanh Biển Đông m các dạng địa hình bờ biển cũng hết sức phức tạp trong đó đáng chú ý có nhiều khu vực với độ dốc rất lớn nh các bờ biển sâu dọc miền trung Việt Nam, tây Philippines, Kalimantan.
Tuy l một biển ven đại dơng, nhng Biển Đông có thể đợc xem nh một thuỷ vực hầu nh khép kín. Mặt khác, do các vùng biển sâu chỉ tập trung tại khu vực trung tâm biển lại đợc kết nối trực tiếp với các eo biển sâu Luzon v
Mindoro, vì vậy ảnh hởng của trao đổi nớc với Thái Bình Dơng lên các vùng biển nông nằm xa hơn về phía tây thờng rất hạn chế.
Đối với Biển Đông đặc điểm quan trọng nhất của các nhân tố tác động lên mặt biển l sự biến động mạnh mẽ của chúng theo không gian v thời gian. Sự biến đổi theo thời gian chủ yếu do chế độ của gió mùa gây nên, còn biến đổi theo không gian lại do nguyên nhân địa hình v các quá trình hon lu khí quyển nhiệt đới – xích đạo quy mô lớn.
Theo tính chất luân phiên của gió mùa, các trờng gió trên biển trong hai mùa đặc trng có hớng thịnh hnh hon ton đối lập nhau, điều ny có thể dễ dng nhận thấy trên các bản đồ gió, hoa gió đã đợc công bố từ trớc đến nay bắt đầu từ các bản đồ hoa gió v dòng chảy mặt do Hải quân Hoa Kỳ công bố năm 1945, đến các trờng ứng suất gió của Halleman v Rosenstein (1983), các hình 3.7 v 3.8, v Atlas khí tợng thuỷ văn Biển Đông (1994) do Tổng cục Khí tợng thuỷ văn xuất bản.
Bên cạnh sự phân hoá theo thời gian, chúng ta có thể thấy đợc sự phân hoá theo không gian thông qua các trờng ứng suất gió v xoáy (roto) ứng suất gió đặc trng cho từng vùng biển, các hình 3.9 v 3.10. Sự phân hoá khá rõ nét của hớng gió đợc thể hiện nhất trong các tháng mùa hè, hình 3.7, 3.8 . Những kết quả nghiên cứu trong thời gian gần đây trên phạm vy ton biển cũng nh
từng vùng biển của Đinh Văn Ưu (1995) cng chứng minh nhận định nêu trên l
đúng. Điều ny có thể thấy dễ dng trên các bản đồ xoáy ứng suất gió trên mặt biển đợc xây dựng tơng ứng từ các trờng ứng suất gió của Halleman v
Rosenstein (1983).
Nguyên nhân của sự phân hoá ny chủ yếu do các hình thế khí áp đặc trng của khu vực nhiệt đới - xích đạo quy mô lớn, trong đó sự hiện diện v dịch chuyển của dải hội tụ nhiệt đới đóng một vai trò quyết định. Quá trình biến đổi v dịch chuyển của hệ thống khí áp nêu trên cùng với hệ quả phân hoá trờng gío còn gắn liền với quá trình phát triển, tồn tại v biến đổi của gió mùa. Trong mùa đông, khi hoạt động của gió mùa đông bắc bao trùm trên ton bộ khu vực Biển Đông v các vùng kề cận, sự phân hoá không gian của hớng gió chủ yếu do đặc điểm địa hình đất liền v đờng bờ gây nên, đối với ton vùng biển khơi hớng gió thịnh hnh gần nh nhau.
Trong mùa hè, nh chúng ta đều biết, phạm vy hoạt động của gió mùa tây – nam chỉ giới hạn ở phía nam dải hội tụ nhiệt đới, m vị trí của dải hội tụ nhiệt đới lại biến đổi thờng xuyên trên khu vực Biển Đông v các biển kề cận. Với đặc
điểm phân bố của trờng áp nh vậy hiện tợng phân hoá hớng gió trên biển trong mùa hè l tất yếu vì theo quy luật vật lý trên phía bắc của dải hội tụ nhiệt đới trờng gió chính l tín phong bắc bán cầu.
Cùng với sự biến động của trờng áp v gió, các yếu tố khí tợng v những đặc trng tơng tác biển-khí quyển liên quan đều chịu sự biến động lớn theo không gian v thời gian. Có thể dễ dng nhận thấy các hệ quả nêu trên khi xem