Chế độ nhiệt, ẩm trên khu vực Biển Đông

Các thông loợng nhiệt ẩm trao đổi qua mặt biển

Chế độ nhiệt v ẩm của khí quyển trên khu vực Biển Đông v kề cận đ‡ợc hình thnh phụ thuộc chủ yếu vo các thông l‡ợng nhiệt, ẩm trao đổi qua mặt phân cách biển-khí quyển. Hon l‡u chung của biển v khí quyển cũng đóng một vai trò đáng kể lên biến động phân bố của các tr‡ờng nhiệt ẩm cũng nh‡ biến trình của các đặc tr‡ng ny theo thời gian.

Các thông l‡ợng nhiệt tổng cộng trao đổi qua mặt phân cách biển-khí quyển trên khu vực Biển Đông có sự biến đổi rất lớn theo thời gian cũng nh‡ theo không gian đối với các vùng biển khác nhau. Trên các hình 2.12-2.13, dẫn ta bản đồ phân bố tổng l‡ợng nhiệt trao đổi qua mặt biển (W/m2) đặc tr‡ng cho hai mùa.

Nh‡ chúng ta đều biết, thông l‡ợng nhiệt tổng cộng bao gồm ba thnh phần chính:

LE H R

F

Trong đó tổng l‡ợng bức xạ đi qua mặt biển R bao gồm bức xạ sóng ngắn đi từ mặt trời thông qua khí quyển v bức xạ sóng di hữu hiệu. Giá trị của bức xạ tổng cộng phụ thuộc vo độ cao mặt trời hay thời gian có các chu kỳ biến động chủ yếu ngy đêm v năm. Ngoi ra các nhân tố nh‡ l‡ợng mây, chế độ ẩm v trạng thái nhiệt biển, khí quyển cũng có vai trò đáng kể.

Thông l‡ợng nhiệt hiện rối H phụ thuộc vo chênh lệch nhiệt độ n‡ớc- không khí cũng nh‡ vận tốc gió trên mặt biển. T‡ơng tự thông l‡ợng nhiệt ẩn LE sẽ phụ thuộc vo chênh lệch ẩm trong lớp biên khí quyển sát mặt biển v vận tốc gió.

Có thể nhận thấy rằng, chỉ có khu vực biển nằm phía nam vỹ tuyến 7˚N l suốt năm biển nhận đ‡ợc nhiệt do thông l‡ợng bức xạ đi xuống mặt biển v‡ợt qua tổng nhiệt đi vo khí quyển do bốc hơi v trao đổi nhiệt hiện rối. Đối với các khu vực khác biển luôn cung cấp nhiệt cho khí quyển, điều ny cho thấy có sự khác biệt về chế độ nhiệt giữa hai phần bắc v nam Biển Đông.

Trong các tháng mùa đông, vùng biển bắc vỹ tuyến 18˚N luôn có giá trị thông l‡ợng nhiệt đi từ biển vo khí quyển v‡ợt quá 100 W/m2. Vùng có giá trị mất nhiệt cực đại nằm trên khu vực đông bắc th‡ờng cao hơn 160 W/m2. Nh‡ đã phân tích ở phần trên, nguyên nhân của hiện t‡ợng ny chủ yếu do tác động của gió mùa đông-bắc. Với gió mạnh có vận tốc trung bình trên 7m/s kéo theo khối không khí lục địa khô v lạnh trn qua mặt biển biển từ đại lục châu á quá trình mất nhiệt do bốc hơi v trao đổi nhiệt hiện rối qua mặt biển đ‡ợc tăng c‡ờng v có giá trị v‡ợt quá thông l‡ợng nhiệt bức xạ.

Trong các tháng mùa hè, ngoại trừ khu vực bắc v tây-bắc, các khu vực khác của Biển Đông thông l‡ợng nhiệt tổng cộng có h‡ớng đi vo biển với giá trị

khối n‡ớc đ‡ợc đốt nóng do l‡ợng bức xạ đi vo biển tăng lên, tuy nhiên giá trị l‡ợng nhiệt đi vo khí quyển cũng không v‡ợt quá 20 W/m2.

Hình 2.12. Bản đồ phân bố thông l‡ợng nhiệt tổng cộng (W/m2) trao đổi qua mặt biển trong mùa đông (tháng 1) trên Biển Đông

Đối với thông l‡ợng n‡ớc ngọt trao đổi qua mặt biển, chúng ta cũng nhận thấy có sự biến đổi mùa v hiện t‡ợng phân hóa theo không gian trên ton khu vực Biển Đông (các hình 2.14-2.15). Nh‡ chúng ta đều biết thông l‡ợng n‡ớc ngọt trao đổi qua mặt biển đ‡ợc tính thông qua hiệu số m‡a (P) v bốc hơi (E). Cả hai đại l‡ợng ny lại phụ thuộc chủ yếu vo đặc tr‡ng t‡ơng tác biển-khí quyển khu vực. T‡ơng tự nh‡ đối với tr‡ờng hợp thông l‡ợng nhiệt tổng cộng, có thể nhận thấy rằng chỉ có khu vực nam vỹ tuyến 7˚N mới có tổng l‡ợng n‡ớc

ngọt th‡ờng xuyên đi vo biển t‡ơng ứng điều kiện m‡a nhiều hơn bốc hơi.

Hình 2.13. Bản đồ phân bố thông l‡ợng nhiệt tổng cộng (W/m2) trao đổi qua mặt biển trong mùa hè (tháng 7) trên Biển Đông

Trong các tháng mùa đông, hầu nh‡ trên ton khu vực phía bắc vỹ tuyến 11˚N tổng l‡ợng bốc hơi v‡ợt quá l‡ợng m‡a trên 100 mm/tháng, trong đó trên khu vực đông bắc biển giá trị ny có thể lớn hơn 140 mm/tháng. Trong khi đó trên khu vực phía nam gần đảo Calimantan l‡ợng m‡a v‡ợt bốc hơi có thể đạt đến trên 250 mm/tháng. Điều ny phản ảnh một cách trung thực chế độ m‡a mùa trên Biển Đông với việc mùa m‡a ở phía nam biển th‡ờng bắt đầu muộn v

Trong các tháng mùa hè, trên ton Biển Đông l‡ợng m‡a đều v‡ợt quá l‡ợng bốc hơi. Các khu vực có giá trị l‡ợng m‡a v‡ợt quá bốc hơi trên 100 mm/ tháng nằm ở phía bắc vịnh Bắc Bộ, phần đông v đông nam Biển Đông cũng nh‡ trên vịnh Thái Lan. Điều ny hon ton đ‡ợc giải thích bởi quy luật m‡a mùa trên Biển Đông.

Tuy nhiên trên khu vực biển gần bờ Trung Bộ giá trị chênh lệch m‡a-bốc hơi vo cỡ nhỏ nhất thậm chí còn nhỏ hơn 40 mm/tháng. Điều ny đ‡ợc giải thích bởi quy luật phân bố biến động theo thời gian của l‡ợng m‡a v mùa m‡a trên dải biển ven bờ Việt Nam.

Hình 2.14. Bản đồ phân bố giá trị trung binh hiệu số m‡a-bốc hơi (mm/tháng) trên mặt Biển Đông trong mùa đông (tháng 1)

Hình 2.15. Bản đồ phân bố giá trị trung binh hiệu số ḿa-bốc hơi (mm/tháng) trên mặt Biển Đông trong mùa hè (tháng 7)

Trong những điều kiện gây m‡a hết sức đa dạng v luôn biến đổi gắn liền với hoạt động của gió mùa, dải hội tụ nhiệt đới, bão v áp thấp nhiệt đới thời gian bắt đầu cũng nh‡ kéo di mùa m‡a cũng khác nhau đối với các khu vực ven bờ v biển Việt Nam.

Tại dải ven bờ v biển Bắc Bộ, mùa m‡a th‡ờng bắt đầu sớm từa tháng V v kết thúc vo cuối tháng VIII (hình 2.16), tổng l‡ợng m‡a trong thời gian khoảng từ 3 đến 4 tháng ny chiếm khoảng 70% tồng l‡ợng m‡a năm. Mùa m‡a tại đây cũng trùng với mùa hoạt động của áp thấp nhiệt đới v bão với thời gian

Trên dải ven bờ v biển Trung Bộ, cũng quan trắc thấy những đặc tr‡ng t‡ơng tự về thời gian kéo di v tỷ lệ l‡ợng m‡a. Tuy nhiên thời gian bắt đầu mùa m‡a th‡ờng chậm hơn so với phía bắc, thời kỳ m‡a lớn nhất l các tháng VIII-IX đối với Bắc Trung Bộ v X-XI đối với Trung v Nam Trung Bộ. Điều ny có thể thấy qua ví dụ đối với trạm Џ Nẵng đ‡ợc thể hiện trên hình 2.16.

Mùa m‡a đối với khu vực Nam Bộ có thời gian bắt đầu trùng với sự hoạt động trở lại của mùa gió tây-nam th‡ờng xẩy ra vo các tháng V hoặc VI. Nh‡ đã trình by ở phần trên, mùa bão v áp thấp nhiệt đới tại khu vực Nam Bộ th‡ờng bắt đầu muộn vo các tháng XI-XII. Với những nguyên nhân gây m‡a ny, mùa m‡a đối với khu vực Đông, Tây Nam Bộ v cả Tây Nguyên th‡ờng kéo di hơn so với Bắc Bộ v Trung Bộ. Trên hình 2.16 dẫn ra ví dụ về biến trình năm của l‡ợng m‡a tháng tại trạm Vũng Tu đặc tr‡ng cho Đông Nam Bộ v Phú Quốc đặc tr‡ng cho Tây Nam Bộ minh họa quy luật vừa nêu. Mùa m‡a tại các khu vực ny có thể kéo di đến 6 tháng.

Hình 2.16. Biến trinh năm của l‡ợng m‡a (mm) trên một số trạm khí t‡ợng-hải văn Việt Nam Móng Cái, Џ Nẵng, Vũng Tu v Phú Quốc

Đối với tổng l‡ợng m‡a năm (hình 2.17), có thể nhận thấy có sự phân hóa không gian khá rõ nét gắn liền với một số đặc tr‡ng t‡ơng tác biển-khí quyển nh‡ nhiệt độ n‡ớc mặt biển, khu vực hoạt động của gió mùa mạnh, áp thấp nhiệt đới v bão. Trên hình ny thể hiện bản đồ phân bố l‡ợng m‡a năm trung bình trên Biển Đông với khu vực ít m‡a trong dạng hình quạt với trung tâm ít m‡a nhất nằm ven bờ cực nam Trung Bộ. Dải ít m‡a ny với tổng l‡ợng m‡a năm nhỏ hơn 1500 mm bao gồm cả Bạch Long Vỹ ở vịnh Bắc Bộ v Hong Sa ngoi khơi Biển Đông. Tuy ch‡a có đ‡ợc các nghiên cứu chi tiết nh‡ng có thể cho rằng dải m‡a ít ny có nguồn gốc từ tác động của vùng hoạt động n‡ớc trồi mùa hè ven bờ Trung Bộ v hon l‡u mùa hè trong biển. Sự tồn tại của vùng n‡ớc lạnh trên mặt biển l nguyên nhân tạo nên tầng nghịch nhiệt thấp trong lớp

d‡ới khí quyển cản trở đối l‡u không tạo điều kiện thuận lợi gây m‡a. Trên những khu vực ny m‡a lớn chỉ xẩy ra trong các thời kỳ hoạt động của bão v áp thấp nhiệt đới.

Hình 2.17. Bản đồ phân bố tổng l‡ợng m‡a năm trên Biển Đông

Chế độ nhiệt độ không khí trên Biển Đông

Do vị trí của biển Đông nằm gọn trong dải xích đạo-nhiệt đới nên một năm mặt trời đi qua thiên đỉnh hai lần với hai cực đại v hai cực tiểu của bức xạ đi

bắc (23o27N), những thời điểm đó cng gần nhau hơn v ng‡ợc lại, cng đi về phía xích đạo cng cách xa nhau hơn v thời điểm cả bốn cực trị đó cách đều nhau trên xích đạo.

Biến trình năm của nhiệt độ không khí cũng nh‡ nhiệt độ bề mặt đất v n‡ớc chủ yếu tuân theo quy luật biến trình năm của thông l‡ợng nhiệt tổng cộng, trong đó bức xạ mặt trời có vai trò quyết định. Trên cơ sở phân tích giá trị trung bình v biến trình năm của nhiệt độ không khí, liên hệ chúng với vị trí v đặc điểm địa lý khu vực có thể tiến hnh phân chia ton vùng biển theo chế độ nhiệt không khí.

Phân vùng chế độ nhiệt không khí trên Biển Đông

Trên cơ sở xem xét giá trị trung bình năm chế độ nhiệt độ không khí vùng Biển Đông có thể phân chia thnh 4 khu vực nhỏ nh‡ sau:

Khu vực vịnh Bắc Bộ v bắc Trung bộ Việt Nam.

Khu vực biển dọc bờ duyên hải miền nam Trung Quốc. Khu vực giữa Biển Đông.

Khu vực nam Biển Đông v vịnh Thái lan.

Những đặc tr‡ng nhiệt đối với từng vùng sẽ đ‡ợc phân tích trong phần tiếp theo với các thông tin từng ô v trạm đ‡ợc thể hiện trên bản đồ kèm theo (hình 2.18).

Khu vực vịnh Bắc Bộ vu Bắc Trung bộ Việt Nam (bảng 2.2)

Nhiệt độ không khí trung bình năm trên vùng biển vịnh Bắc Bộ v Trung Bộ Việt Nam dao động trong khoảng 23,2 đến 23,6 oC, biên độ dao động năm của nhiệt độ trung bình tháng có giá trị cao hơn 10oC thậm chí đến trên 15oC, trong đó trên khu vực gần bờ biên độ dao động năm cng lớn hơn.

Bảng 2.2: Nhiệt độ không khí (oc) khu vực vịnh Bắc Bộ

Ten tram Ki hiệu I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Nam Hon Dau Ta 16.8 16.8 19.2 22.8 27.0 28.5 29.0 28.4 27.6 25.3 22.3 19.0 23.6 Ta max 27.2 27.5 29.6 32.5 35.0 37.8 38.0 38.6 34.6 34.0 32.3 29.6 38.6 Ta min 6.5 7.1 9.6 13.0 16.5 19.2 19.9 21.5 18.6 16.6 12.6 6.9 6.5 Bach Long Vi Ta 16.8 16.6 18.7 22.3 26.2 28.0 28.7 28.3 27.3 25.3 22.4 18.9 23.3 Ta max 26.2 26.5 28.2 30.5 33.3 33.5 33.9 33.2 33.2 31.5 29.8 28.2 33.9 Ta min 7.1 7.3 8.5 11.4 17.3 20.1 21.3 21.9 20.2 15.9 12.3 7.0 7.0 Hon Ngu Ta 16.6 16.9 19.1 22.9 26.8 28.6 29.1 28.1 26.6 24.4 21.4 18.4 23.2 Ta max 30.1 33.9 35.5 37.9 39.5 39.2 39.5 39.9 35.5 34.3 29.1 28.8 39.9 Ta min 6.9 8.0 10.3 13.4 18.5 19.7 23.3 22.1 20.8 15.9 11.9 7.5 6.9

Đặc điểm biến trình năm v sự khác biệt giữa bờ v khơi cũng đ‡ợc thể hiện rõ nét qua các giá trị cực trị của nhiệt độ không khí. Về mùa hè nhiệt độ không khí cao nhất quan trắc đ‡ợc tại Hòn Dấu v Hòn Ng‡ t‡ơng ứng l 38,6oC v 39,9 oC , trong khi đó ở Bạch Long Vĩ chỉ đạt 33,9 oC. Về mùa đông nhiệt độ không khí thấp nhất tại Hòn Dấu v Hòn Ng‡ t‡ơng ứng l 6,5 oC v 6,9 oC, còn ở Bạch Long Vĩ l 7 oC . Về mặt dị th‡ờng theo địa đới, nhiệt độ không khí trung bình tại khu vực ny cũng thấp hơn so với vùng biển Đông Biển Đông cùng vĩ độ (gần Џi Loan v Philippin) khoảng từ 2 oC đên 3 oC.

Hình 2.18. Bản đồ phân bố tổng l‡ợng m‡a năm trên Biển Đông

vùng biển gần bờ đến khoảng 25,5 oC -26,5oC trên vùng gần Џi Loan. Do ảnh h‡ởng của gió mùa đông bắc thổi từ lục địa nên nhiệt độ không khí ở khu vực ny về mùa đông có giá trị thấp nhất so với các vùng khác của Biển Đông. Từ khu vực gần đảo Hải Nam (V34) đến đảo Pratas (Đông Sa-V22) nhiệt độ không khí trung bình chỉ dao động trong khoảng từ 20,5oC đến 22oC. Đối với các giá trị cực trị, nhiệt độ không khí thấp nhất quan trắc đ‡ợc gần Hải Nam l 14,6 oC v tại trạm Pratas l 8oC. Đi xa về phía đông đến eo Basi, nhiệt độ không khí lại có xu thế tăng lên, với giá trị trung bình dao động trong khoảng từ 25oC đến 26,5oC v nhiệt độ thấp nhất chỉ dao động trong khoảng từ 10 oC đến 15oC.

Bảng 2.3: Nhiệt độ không khí (oc) vùng duyên hải phía nam Trung Quốc

Ten tram Ki hieu I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Nam V22 Ta 21.0 21.4 23.2 25.6 27.6 28.4 28.9 28.7 27.9 26.5 24.1 22.0 25.4 Ta max 32.0 30.0 33.0 37.0 38.0 38.0 36.0 37.0 35.0 36.2 35.0 32.0 38.0 Ta min 10.0 9.0 10.0 10.0 16.0 14.0 23.0 10.0 15.0 15.0 10.0 8.0 8.0 V34 Ta 21.8 22.5 23.5 26.3 27.9 28.9 29.0 28.9 28.6 27.0 24.6 22.7 26.0 Ta max 30.0 33.0 29.0 32.0 37.7 33.0 35.0 34.0 34.0 34.0 31.0 29.0 37.7 Ta min 14.6 16.0 16.0 19.0 21.0 20.0 25.0 25.0 19.0 22.0 16.0 15.0 14.6

Về phân bố theo mặt rộng của tr‡ờng nhiệt độ không khí, trong mùa đông, gradien nhiệt độ theo chiều kinh tuyến có giá trị khá lớn, đạt tới 2 oC/1 vĩ độ hình thnh nên các front nhiệt. Tuy nhiên theo kết quả phân tích của một số tác giả, thông th‡ờng front lạnh tan đi trên khu vực khoảng 20 oN, khối không khí lạnh nguồn gốc cực đới bị biến tính khá nhanh v ấm lên do quá trình thu năng l‡ợng từ mặt biển. Tại khu vực ny những đ‡ờng đẳng trị nhiệt độ không khí trung bình tháng có h‡ớng gần song song với đ‡ờng bờ biển nam Trung Quốc.

Trong các tháng mùa hè (VII v VIII) có nhiệt độ không khí nóng nhất trong năm. Nhiệt độ không khí trung bình dao động trong khoảng 28 oC đến 29 oC v có giá trị cao nhất ghi đ‡ợc ở Pratas vo tháng VIII l 38 oC.

Khu vực giữa Biển Đông (bảng 2.4)

Nhiệt độ không khí trung bình năm ở khu vực ny có giá trị vo khoảng từ 26,5oC đến 27,5 oC. Giá trị đặc tr‡ng ny hầu nh‡ t‡ơng đ‡ơng với khu vực ngoi khơi Thái Bình D‡ơng trên cùng vĩ tuyến.

Trong mùa đông, nhiệt độ không khí trung bình thấp nhất vo tháng I tại khu vực quần đảo Hong Sa (V77) l 23,3 oC, tại khu vực phía đông (V70) l 24,7 oC, đi dần về phía nam vĩ tuyến 15oN, nhiệt độ trung bình tăng lên đến trên 25oC (V102). Nhiệt độ trung bình thấp nhất đo đ‡ợc ở Hong Sa l 12oC .

Trong mùa hè, các tháng nóng nhất l V, VI v VII, ở Hong Sa tháng V có nhiệt độ không khí trung bình l 29,0 oC, nhiệt độ cao nhất l 38oC. Biên độ năm

của nhiệt độ trung bình tháng tại khu vực ny dao động trong khoảng từ 5 oC đến 7oC, trong đó tại các vùng đông nam có biên độ nhỏ nhất. So sánh với các trạm ven bờ trên cùng vĩ tuyến, có thể thấy tại các vùng biển ven bờ biên độ năm nhiệt độ trung bình có thể đạt trên 8 oC nh‡ trạm Џ Nẵng.

Trong các tháng mùa đông nhiệt độ trung bình trên khu vực có h‡ớng tăng dần từ phía tây-bắc về đông-nam với giá trị gradient xấp xỉ 1oC/1 vĩ độ. Vo mùa hè, nhiệt độ không khí hầu nh‡ đồng nhất với giá trị cao do tác động của không khí nóng từ đất liền.