a. Chế độ gió
Hon lu khí quyển trên Thái Bình Dơng đã đợc chỉ ra trên các hình1.2- 1.4. Tín phong bắc bán cầu l đặc điểm nổi bật của trờng gió trung bình. Luồng gió ny có cờng độ mạnh tơng tự tín phong ở Đại Tây Dơng v Nam ấn Độ Dơng điều ny khá tơng phản với tên gọi thái bình của đại dơng ny. Tên thái bình có lẽ chỉ đúng cho Nam Bán Cầu nơi m Tín phong thờng yếu v rất ổn định trên vùng biển phía đông 170˚W. Biến trình mùa của gió phía nam xích đạo cũng không đáng kể do dải áp cao nằm trên vĩ tuyến 28˚S trong mùa đông vẫn duy trì cả trong mùa hè với vị trí lùi xuống đến 35˚S.
Tác động của vùng áp thấp mùa hè trên châu úc chỉ thể hiện rõ trên phần tây kinh tuyến 170˚W, tại các vùng đại dơng nằm phía bắc Biển San Hô phát sinh hiện tợng gió mùa với gió đông-nam vo mùa hè (tháng 12-tháng 3) v gió tây-bắc vo mùa đông.
Các dòng Tín phong v gió Tây trên cả hai bán cầu thổi mạnh vo mùa đông (tháng VII ở Nam Bán Cầu v tháng 1 ở Bắc Bán Cầu). Phía bắc vĩ tuyến 55˚N có gió Đông cực đới yếu trong tháng VII v rất mạnh trong tháng giêng khi áp thấp Aleut v áp cao lục địa Châu á cùng phát triển mạnh; hon lu xoáy thuận mùa đông gắn liền với áp thấp Aleut đủ sức chi phối hon lu trung bình năm. áp cao mùa đông châu á mở rộng ra phía đại dơng đã gây ra gió đảo
chiều trên khu vực Đông á v Biển Đông v đông Philipin; các khu vực ny có chế độ gió mùa đặc trng: đông-bắc trong mùa đông v tây-nam trong mùa hè. Mùa gió v gió trên khu vực ny cũng trùng với các đặc trng ở ấn Độ Dơng do hệ thống gió quy mô lớn đợc hình thnh do quá trìn lm lạnh v đốt nóng của lục địa châu á.
Dải hội tụ nhiệt đới (HTNĐ) nằm trên vĩ tuyến 5˚N với đặc trng cực tiểu vận tốc gió (Doldrums). Trên phần Nam Thái Bình Dơng cũng có sự tồn tại của một dải hội tụ tơng tự đợc gọi l dải hội nam Thái Bình Dơng (HTNTBD) bắt đầu từ phía đông Papua New Guinea kéo di về phía đông-nam đến khoảng 120˚W, 30˚S. Cả hai dải hội tụ đều đợc đặc trng bởi dòng chuyển động không khí đi lên cao hình thnh nên các thảm mây. Với sự hiện diện của dải mây, khu vực biển ny có lợng ma lớn gây tác động mạnh đến biến đổi của độ muối trên các đại dơng. Tuy đợc gọi l vùng lặng gió nhng thời gian lặng gió hon ton chỉ chiếm tỷ lệ trung bình năm khoảng 30% m thôi.
b. Dòng chảy tích phân theo độ sâu
Nh đã phân tích ở phần trên, dòng chảy tích phân theo độ sâu có thể thu đợc từ số liệu khí tợng cũng nh thủy văn biển. Trong phần ny chúng ta đi sâu phân tích các đặc trng của hon lu cho Thái Bình Dơng. Hon lu cận nhiệt đới Nam Thái Bình Dơng tuy có yếu hơn song vẫn có thể nhận biết đợc khi phân tích các kết quả đánh giá. Một điểm trùng hợp giữa hai kết quả đánh giá (hình 1.27 v 1.28) đó l khu vực dòng chảy yếu phía đông kinh tuyến 160˚W: dòng chảy tách ra từ dòng Vòng Cực sẽ chuyển sang hớng đông-bắc ngay phía nam 30˚S trớc khi kết hợp với dòng tây-bắc rồi tiếp đến l dòng tây thuộc dòng Nam Xích đạo.
Có thể rút ra nhiều chi tiết hơn của hon lu khi xem xét bản đồ hm dòng hình 1.29. Dễ dng nhận thấy dòng Nam Xích đạo có lõi nằm trên vĩ tuyến 15˚S, dòng Peru/Chile l hợp phần cơ bản của xoáy cận nhiệt đới nam Thái Bình Dơng, đồng thời có sự hiện diện của dòng chảy biên bờ tây dọc bờ úc v New Zealand. Bản đồ đờng dòng cũng cho thấy sự hiện diện của dòng chảy Ngợc xích đạo (NECC) gần vĩ tuyến 5˚N, đợc các xoáy thứ sinh từ hai xoáy cận nhiệt đới trợ sức. Vị trí của dòng chảy ny nằm trên dải hội tụ nhiệt đới (Doldrums) nơi dòng chảy hớng ngợc chiều với hớng gió yếu thống trị.
Cần nhắc đến sự hiện diện của xoáy hon lu cận cực ở Bắc Bán Cầu nằm phía trên vĩ tuyến 50˚N. Dòng vận chuyển về phía đông đồng hnh với dòng Bắc Thái Bình Dơng, hon lu bao gồm dòng hớng bắc v tây Alaska, phần nam của dòng Kamchaka v dòng Oyashio.
Tóm lại hon lu tích phân cho thấy sự hiện diện của 6 dòng chảy biên phía tây: theo hớng nam có dòng Oyashio giữa 60˚N v 45˚N; theo hớng bắc có Kuroshio giữa 12˚N v 45˚N; phần gần bờ của xoáy Midanao hớng về phía nam giữa 12˚N đến 5˚N; dòng hớng bắc vô danh giữa 18˚S v 5˚N; dòng Đông úc hớng nam giữa 18˚S v Tasmania v một dòng hớng nam dọc bờ đông New Zealand.
Có một số khác biệt giữa kết quả xác định dòng tích phân từ các nguồn số liệu khí tợng v thủy văn biển tại khu vực phía đông Nhật Bản, điều ny phản ảnh hạn chế của giả thiết Sverdrup đối với các dòng chảy mạnh nh Kuroshio v Oyashio.
Hình. 1.39a. Sơ đồ hệ thống hon lu Thái Bình Dơng
NEC(SEC): dòng B͇c (Nam) xích đạo, NECC(SECC): dòng Ngợc Bắc (Nam) xích đạo, STF: front Cận nhiệt đới, PF: front Cực đới, NPC: dòng Bắc Thái Bình Dơng, ME: xoáy Mindanao, HE: xoáy
Halmahera, NGCC: dòng Ngợc New Ginea
Khi chúng ta xem xét hon lu một cách chi tiết có thể nhận thấy một số đặc trng dòng chảy m lý thuyết dòng tích phân theo độ sâu không đa ra đợc. Trong phần ny sẽ giới thiệu các đặc trng ba chiều của dòng chảy thuộc ba bộ phận chính của hon lu đó l hon lu xích đạo, dòng biên phía tây v dòng biên phía đông.
Trên hình 1.39 dẫn ra sơ đồ chung của các bộ phận khác nhau của hệ thống dòng chảy xích đạo Thái Bình Doơng. Trong sơ đồ ny chúng ta thấy có nhiều nhánh dòng chảy hớng đông so với trờng dòng chảy tích phân, nơi chỉ có duy nhất dòng chảy Ngợc xích đạo.
Đặc trng quan trọng nhất đó l dòng chảy Ngợc dới xích đạo (EUC). Dòng chảy ny chảy về phía đông tựa nh dải băng chuyền trên quãng đờng kéo di hơn 14000km dọc theo xích đạo với độ dy chỉ khoảng 200m v bề rộng khoảng 400km.
Lõi của dòng chảy nằm ở độ sâu khoảng 200m tại phía tây v nâng lên khoảng 40 m ở phía đông với vận tốc đặc trng khoảng 1,5 ms-1. Dòng chảy ở lớp mặt thờng đi về phía tây do đó Dòng chảy ngợc dới xích đạo không gây tác động lên tu thuyền đi lại. Dòng chảy ny đợc phát hiện vo năm 1952 v đợc đặt tên l dòng Cromwell.
Dòng chảy hớng đông quan trọng thứ hai l dòng Ngợc bắc xích đạo (NECC), thu đợc từ kết quả tính dòng tích phân có xuất phát từ các dòng chảy biên phía bờ tây. Tổng vận chuyển vo khoảng 45 Sv ở phía tây 135˚E v 10 Sv ở gần đảo Galapagos. Dòng chảy ny có sự biến đổi theo mùa khá lớn. Vo thời kỳ gió mùa đông-bắc (tháng 2-tháng 4), dòng chảy ny chỉ nhận đợc nguồn nớc từ dòng Bắc xích đạo nên chỉ tồn tại trên khu vực 4˚-6˚N với dòng vận chuyển khoảng 15 Sv, vận tốc cực đại nhỏ hơn 0,2 m s-1 v không đáng kể từ phía đông kinh tuyến 110˚W. Vo các tháng còn lại vùng xuất phát nằm từ 5˚N đến 10˚N v vận tốc dòng chảy mặt nằm trong khoảng 0,4-0,6 m s-1.
Hình 1.39b. Sơ đồ mặt cắt các dòng chảy xích đạo tại trung tâm Thái bình dơng (170°W. Các vùng tô chỉ dòng chảy về phía tây: Dòng Bắc Xích đạo (NEC), Dòng Nam Xích đạo (SEC); các dòng chảy ngợc: Dòng Ngợc dới xích đạo (EUC), Dòng chuyển tiếp xích đạo (EIC), Dòng Ngợc Bắc v Nam
Xích đạo (NECC, SECC), các dòng chảy Ngợc tầng dới Bắc v Nam ( NSCC, SSCC). Dòng vận chuyến tính bằng Sv.
Các dòng chảy chính hớng về phía tây trên vùng xích đạo bao gồm dòng Bắc xích đạo (NEC) v dòng Nam xích đạo (SEC). Cả hai dòng chảy đều có nguồn gốc dòng chảy gió nên biến động mạnh dới tác động của trờng gió. Các dòng chảy ny đạt cờng độ mạnh nhất vo mùa đông của các bán cầu tơng ứng.
Vitiaz cung cấp nớc cho dòng chảy Bắc x
ng trong xác định các c
ại dơng trong dạng dòng xiết l
với chu kỳ khoảng từ 10 ngy
hội tụ gây n
uroshio mở rộng gần 152˚E v 165˚E
n Bering về phía nam v dòng Dòng NEC vận chuyển khoảng 45 Sv v vận tốc nhỏ hơn 0,3 m s-1.
Dòng chảy Nam xích đạo bị tách dòng gần bờ châu úc, một nhánh tiếp tục thnh dòng Đông úc, nhánh khác đi về phía bắc dọc Barie san hô lớn (Great Barrier Reef) vợt qua biển Solomon v eo
ích đạo v dòng Ngợc dới xích đạo.
Một hệ quả của hon lu trong dải xích đạo l khả năng xuất hiện nớc trồi do vận chuyển Ekman trong lớp nớc tầng mặt 200m: đi về phía phải ở Bắc Bán Cầu v đi về phía trái ở Nam Bán Cầu. Các đánh giá cho thấy vận tốc vận chuyển đi lên mặt biển có thể đạt tới 0,02 m/ngy v tồng khối lợng vận chuyển vo khoảng 47 Sv. Dòng vận chuyển ny đóng vai trò quan trọ
án cân nhiệt đại dơng trong khu vực xích đạo- nhiệt đới.
Dòng chảy biên phía tây đại doơng m đại diện l dòng Kuroshio có những đặc điểm chủ yếu sau: chúng l những dòng chảy mặt rất mạnh dọc bờ tây thềm lục địa của các thủy vực; có thể xâm nhập xuống các độ sâu nằm dới nêm nhiệt; chúng tách bờ tại một số nơi v tiếp tục đi vo đ
m phát sinh các xoáy bất ổn định dọc đờng đi.
Dòng Kuroshio đợc đặc trng bởi một số quỹ đạo ổn định với các dao động nhiều chu kỳ v quy mô khác nhau. Quỹ đạo Kuroshio trên biển Hoa Đông hầu nh ổn định, trong khi đó các dải front lại dao động
đến 20 ngy v bớc sóng từ 300km đến 350 km.
Khi so sánh bản đồ nhiệt độ với bản đồ xoáy ứng suất gió có thể nhận thấy khu vực nằm xung quanh đờng đẳng nhiệt 15˚C l nơi dòng chảy Ekman
ên hiện tợng nớc chìm tạo ra tình trạng năng suất sinh học thấp.
Điểm tách dòng Kuroshio nằm gần vỹ tuyến 35˚N, đây có thể xem nh giới hạn của dòng chính v phần mở rộng của Kuroshio. Phần mỏ rộng của Kuroshio chảy chủ yếu theo hớng đông, tuy nhiên do quá trình xâm nhập của dòng chảy mạnh vo vùng đại dơng yên tĩnh nên quan trắc thấy hiện tợng bất ổn định. Hệ quả của hiện tợng ny hình thnh nên một khu vực có năng lợng xoáy rất lớn trong đại dơng. Tơng tự các dòng chảy biên bờ tây, dòng vận chuyển của Kuroshio cũng tăng dần theo đờng đi do nhận đợc năng lợng bổ sung của xoáy hon lu cận nhiệt đới. Tại khu vực dòng K
lợng vận chuyển đã đạt tới giá trị 57 Sv.
Phía bắc vùng tách dòng Kuroshio l dòng chảy Oyashio theo chiều ngợc lại- dòng chảy biên bờ tây của xoáy cận cực. Do dòng Oyashio mang nớc lạnh có nguồn gốc nớc trồi giu dinh dỡng nên có tên l “dòng chảy cha”. Biên phía nam của Oyashio với nhiệt độ khoảng từ 2 dến 8˚C l khu vực front cực đới nằm trên khoảng vĩ tuyến 39-40˚N. Dòng Oyashio l phần tiếp theo của hai dòng chảy lớn khác: dòng Kamchatka đa nớc từ biể
Alask
ra v dòng ven bờ New Ginea l dòng chảy lớp mặt
cờng độ khôn
dòng Đông úc về phía đông New Zealand đợc gọi l dòng
Simpson ở úc, Atac
lm tăng
đờng đẳng nhiệt từ hớng vĩ tuyến sang hớng kinh tuyến
g nớc trồi chênh lệch nhiệt độ nớc có thể khác
chuy
đặc biệt có thể kéo di thnh một dải di t
an- dòng chảy biên dọc bờ quần đảo Aleut.
Một dòng chảy biên bờ tây thuộc hệ thống dòng chảy xích đạo có tên l xoáy Mindanao. Tổng lợng vận chuyển của xoáy ny vo khoảng từ 25 đến 35 Sv với sự biến động đáng kể trong năm. Các số liệu quan trắc cho thấy dòng chảy Mindanao (phần phía tây của xoáy) chỉ chiếm lớp nớc có độ dy nhỏ hơn 250m; dòng chảy trong lớp nớc 250-500m lại có hớng về cực với lợng vận chuyển khoảng 16-18 Sv. Xoáy Halmahe
đến 200m tồn tại theo mùa.
Dòng chảy Đông úc l dòng chảy biên bờ tây Nam Bán Cầu với g lớn, chỉ vo khoảng 15 Sv nhng lại có tính bất ổn định rất lớn. Phần tiếp nối của
Đông Auckaland.