1.2 .Tổng quan về phân bố nguồn lợi nhóm cá nục ở vùng biển Việt Nam
3.1. Phân tích, đánh giá một số yếu tố hải dương
3.1.1. Nhiệt độ nước biển
Sự biến đổi nhiệt độ tầng mặt giữa các tháng trong năm và giữa các năm chịu sự chi phối rất lớn bởi sự hoạt động của chế độ gió mùa thịnh hành. Phân tích dữ liệu nhiệt độ trung bình tháng tại tầng mặt cho thấy nhiệt độ nước biển có giá trị thấp trong mùa gió Đơng Bắc (tháng 10 đến tháng 3) và cao trong mùa gió Tây Nam (tháng 4 đến tháng 9). Trong đó xuất hiện 1 cực đại chính vào tháng 5 và một cực đại phụ vào tháng 9 – tháng 10, 2 giá trị cực tiểu vào tháng 2 và tháng 7 – tháng 8 (tùy thuộc vào thời gian xuất hiện của hiện tượng nước trồi), xu thế này hoàn toàn trùng hợp với các nghiên cứu trước đây [21, 27], nhiệt độ trong giai đoạn này dao động từ 25,4oC – 30,5oC (≈5oC), biên độ dao động nhỏ hơn trong từng mùa gió (≈3oC). Nhiệt độ trung bình theo tháng trong năm 2016 phần lớn đều có giá trị cao hơn so với năm 2017 và
2018, ngồi ra có thể thấy nhiệt độ trung bình năm của nước biển có xu hướng giảm dần trong giai đoạn này với giá trị lần lượt là 28,6oC, 27,9oC và 27,7oC (Hình 7).
Hình 7. Biến trình nhiệt độ nước biển tầng mặt giai đoạn 2016-2018
Theo mặt rộng tháng 1 do ảnh hưởng của gió mùa Đơng Bắc nên khối nước có nhiệt độ thấp ở phía Bắc bị đẩy xuống phía Nam khu vực nghiên cứu, hình thành nên lưỡi nước lạnh ép sát bờ. Lưỡi nước lạnh này có quy mơ khác nhau theo từng năm, làm cho nhiệt độ nước biển ven bờ từ Bình Định đến Bình Thuận có giá trị thấp hơn các khu vực ngồi khơi (Hình 8). Xu thế này cịn tiếp tục xảy ra ở độ sâu 50m và kéo dài cho đến tháng 4, tuy nhiên vào thời gian này do cường độ của gió Đơng Bắc đã suy yếu dần nên phạm vi ảnh hưởng hẹp hơn, nền nhiệt trung bình trên tồn vùng đã tăng lên 1 - 1,7oC so với tháng 1. Tháng 4/2016 ven bờ tỉnh Phú Yên – Khánh Hịa tồn tại một khu vực có nhiệt độ thấp, giá trị thấp nhất đo được tại tâm là 23,6oC và tăng dần khi dịch chuyển theo hướng Đông Nam ra xa bờ thể hiện bởi các đường cong đẳng nhiệt dày và sát nhau, năm 2017 và 2018 nền nhiệt trên toàn vùng biển ổn định hơn (Hình 8). 25 26 27 28 29 30 31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Nhiệt độ (oC) Tháng
Hình 8. Nhiệt độ nước biển (oC) tầng mặt tháng 1 và tháng 4
Vào tháng 7 khi gió mùa Tây Nam hoạt động mạnh, hiện tượng nước trồi xuất hiện tại khu vực ven bờ tỉnh Phú Yên tới Bình Thuận thể hiện rất rõ, khối nước lạnh từ các tầng sâu được đẩy lên bề mặt làm cho nhiệt độ tại đây thấp hơn các khu vực khác, đây cũng là nơi có mật độ các mẻ lưới khai thác nhóm cá nục rất dày (phân tích trong mục 2.1.2). Tháng 7/2017 phạm vi hoạt động của nước trồi rộng hơn xuất hiện cả ở phía Đơng Nam khu vực nghiên cứu những với cường độ yếu, riêng 7/2018 nước trồi còn xuất hiện rõ và mạnh hơn tại khu vực xa bờ tỉnh Phú Yên - Khánh Hòa, hiện tượng này sẽ thấy rõ hơn ở độ sâu 50m, nhiệt độ tại tâm của khu vực nước trồi dao động từ 25,5 - 26,5oC và đều có xu hướng lan ra xa bờ theo các hướng khác nhau tùy theo năm. Tháng 10 khi gió mùa Tây Nam đã suy yếu nhiệt độ trung bình trên tồn vùng biển tương đối ổn định ≈28,7oC (Hình 9).
Hình 9. Nhiệt độ nước biển (oC) tầng mặt tháng 7 và tháng 10
Ở độ sâu 50m, trong tháng 1 tương tự trên bề mặt khối nước lạnh ở phía Bắc ép sát bờ di chuyển xuống phía Nam khu vực nghiên cứu vẫn tiếp diễn, tuy nhiên sự chênh lệch nhiệt độ với các khu vực ngồi khơi khơng cịn thể hiện rõ, các đường đẳng nhiệt có hình dạng lưỡi lớn hơn và thưa hơn so với trên bề mặt, nền nhiệt trung bình từ 25 - 26oC.
Tháng 4/2016 khi gió mùa Đơng Bắc suy yếu gió mùa Tây Nam bắt đầu hoạt động, khu vực biển Phú Yên – Khánh Hịa đã có sự giao tranh của 2 khối nước mang những tính chất khác nhau thể hiện qua các đường đẳng nhiệt, cho thấy sự thay đổi mạnh của nhiệt độ theo phương ngang ở độ sâu này.
Vào tháng 7 khi gió mùa Tây Nam đã hoạt động với cường độ mạnh, nước trồi chủ yếu xuất hiện tại khu vực ven bờ tỉnh Phú Yên - Ninh Thuận với cường độ khác nhau theo từng năm, năm 2018 nước trồi khu vực xa bờ tỉnh Phú Yên và Khánh Hòa
(đã nêu trên) được thể hiện rõ hơn với các đường đẳng nhiệt có hình trịn đồng tâm với nhiệt độ rất thấp tại tâm ≈22oC.
Tháng 10 là tháng giao mùa nên giá trị nhiệt độ, xu thế biến đổi phụ thuộc vào cường độ cũng như mức độ hoạt động của chế độ gió mùa đang thịnh hành. Phía Đơng và Đơng Bắc khu vực nghiên cứu bắt đầu hình thành các khu vực với giá trị nhiệt độ thấp có xu hướng di chuyển vào khu vực ven bờ (Hình 10).
Theo chiều thẳng đứng xu thế chung của nhiệt độ nước biển là đều giảm dần khi tăng độ sâu, trong mùa gió Đơng Bắc (đại diện là tháng 1) nhiệt độ tại cả hai mặt cắt rất tương đồng từ bề mặt đến độ sâu 150m. Khối nước lạnh ép sát bờ từ phía Bắc chảy xuống phía Nam khu vực nghiên cứu cũng được thể hiện bởi các mặt cắt, thông qua các đường đẳng nhiệt ven bờ có độ sâu thấp hơn so với khu vực ngồi khơi (Hình 11). Xu thế này cịn tiếp tục xảy ra cho tới tháng 4 (tháng giao mùa), tháng 4/2016 sự hoạt động của gió mùa Đơng Bắc vẫn cịn mạnh nên nhiệt độ tại mặt cắt 1 thấp hơn mặt cắt 2 từ 2 – 3oC và cũng thấp hơn so với cùng kỳ năm 2017, 2018 khi gió mùa Đơng Bắc đã suy yếu (Phụ Lục 2).
Hình 11. Nhiệt độ nước biển (oC) tháng 1 tại mặt cắt 1 (trái) và mặt cắt 2 (phải) Trong mùa gió Tây Nam (đại diện là tháng 7) hiện tượng nước trồi đặc trưng xuất hiện tại một số khu vực làm cho nền nhiệt tại hai mặt cắt có nhiều điểm khác biệt, tháng 7/2016 gió mùa Tây Nam đến sớm và hoạt động mạnh nên hiện tượng nước trồi có thể thấy tại cả hai mặt cắt, trong đó rõ rệt nhất ở mặt cắt 2 với các đường đẳng
nhiệt với giá trị thấp ở sát đáy có xu hướng di chuyển lên phía trên bề mặt. Tồn tại một khu vực có nhiệt độ thấp từ 24 - 25oC ở độ sâu 0 – 50m ven bờ tỉnh Ninh Thuận đến Bình Thuận (Hình 12 - năm 2016). Năm 2017 và 2018 nước trồi mới chỉ xuất hiện tại mặt cắt 2 với cường độ yếu, tại mặt cắt 1 nhiệt độ giảm dần từ bề mặt xuống độ sâu 150m thể hiện qua các đường đẳng nhiệt có giá trị giảm dần khi tăng độ sâu (Hình 12). Tháng 10 khi gió mùa Tây Nam suy yếu hiện tượng nước trồi ít xuất hiện hoặc yếu, giá trị nhiệt độ tại bề mặt và các tầng sâu ổn định trở lại (Phụ Lục 3).
Hình 12. Nhiệt độ nước biển (oC) tháng 7 tại mặt cắt 1 (trái) và mặt cắt 2 (phải) Biên trên của lớp đột biến nhiệt độ dao động trong khoảng 15 – 50m tùy thuộc vào từng tháng, khoảng 20 đến 30m từ tháng 3 đến tháng 10, nằm ở độ sâu thấp hơn trong các tháng 11 – tháng 2, biên dưới của lớp đột biến nhiệt độ ở trong khoảng hẹp hơn từ 120 – 140m (Hình 13).
Hình 13. Độ sâu biên trên (H0) và biên dưới (H1) của lớp đột biến nhiệt độ ENSO là một hiện tượng biến đổi khí hậu có tác động đến sự bất thường (dị ENSO là một hiện tượng biến đổi khí hậu có tác động đến sự bất thường (dị thường) đối với nhiệt độ nước biển tầng mặt, ngoài ra ENSO cũng ảnh hưởng đến sản lượng cá đánh bắt hàng năm [32]. Hiện tượng ENSO cũng ảnh hưởng đến sự hoạt động của gió mùa mùa hè và gió mùa mùa đơng ở Việt Nam qua đó ảnh hưởng tới nhiệt độ nước biển tầng mặt, vào mùa đông khi El Nino và La Nina hoạt động thời gian kết thúc của khơng khí lạnh ở Việt Nam sớm hơn bình thường. Đối với những năm có El Nino gió mùa mùa hè có xu hướng đến sớm hơn và kết thúc muộn hơn, trong điều kiện El Nino nhiệt độ trung bình các tháng đều cao hơn bình thường, mùa đơng chênh lệch rõ rệt hơn mùa hè, ngược lại trong điều kiện Lanina nhiệt độ trung bình các tháng thấp hơn bình thường. Trong giai đoạn nghiên cứu pha La nina xảy ra từ tháng 7/2016 đến tháng 2/2017 và những tháng cuối năm 2017 (tháng 9 – tháng 12), trong năm 2018 chủ yếu là pha El nino kéo dài từ 3 đến 4 tháng tuy nhiên với cường độ yếu (Bảng 7). 0 25 50 75 100 125 150 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Độ sâu (m) Tháng H0 H1
Bảng 7. Pha hoạt động của chu kỳ Enso trong giai đoạn 2016-2018 Tháng Cường độ 2016 Enso Cường độ 2017 Enso Cường độ 2018 Enso Tháng Cường độ 2016 Enso Cường độ 2017 Enso Cường độ 2018 Enso
1 - - Yếu La nina Yếu El nino
2 - - Yếu La nina Yếu El nino
3 - - - - Yếu El nino 4 - - - - - - 5 - - - - Yếu El nino 6 - - - - - - 7 Yếu La nina - - - - 8 Yếu La nina - - - -
9 Yếu La nina Yếu La nina Yếu El nino
10 Yếu La nina Yếu La nina Yếu El nino
11 Yếu La nina Vừa La nina Yếu El nino
12 - - Yếu La nina Yếu El nino
(Nguồn: https://ggweather.com/enso/oni.htm)
3.1.2. Dị thường nhiệt và gradien nhiệt độ theo phương ngang
Dị thường nhiệt độ nước biển: Tương tự như nhiệt độ nước biển, biến trình năm
của dị thường nhiệt độ nước biển cũng xuất hiện 1 cực đại chính vào tháng 5 và một cực đại phụ vào tháng 9 – tháng 10, 2 giá trị cực tiểu vào tháng 2 và tháng 7 – tháng 8. Phân tích số liệu trung bình tháng cho thấy các giá trị dị thường âm xuất hiện từ tháng 12 đến tháng 3, các giá trị dị thường dương từ tháng 5 đến tháng 10, tháng 4 và tháng 11 có thể xuất hiện dị thường dương hoặc âm, giá trị của dị thường nhiệt độ nước biển tầng mặt nằm trong khoảng -2,2oC đến 2,6oC. Các giá trị trung bình tháng trong năm 2017 và năm 2018 khá tương đồng (ngoại trừ các tháng 7, 8, 9, 12 chênh lệch 0,6 - 0,8oC) và đều thấp hơn so với cùng kỳ năm 2016.
Hình 14. Biến trình dị thường nhiệt độ nước biển tầng mặt giai đoạn 2016-2018 Tháng 1 là thời gian gió mùa Đơng Bắc hoạt động mạnh, với sự ảnh hưởng của Tháng 1 là thời gian gió mùa Đơng Bắc hoạt động mạnh, với sự ảnh hưởng của dòng chảy dọc bờ mang khối nước lạnh từ phía Bắc đi xuống phía Nam khu vực nghiên cứu làm cho nhiệt độ nước biển khu vực này thấp đi, do đó trong thời gian này dị thường âm xuất hiện gần như tồn bộ vùng biển nghiên cứu và có xu hướng giảm dần từ bờ ra khơi. Giá trị dị thường nhiệt độ nước biển trong tháng 1/2016 từ - 1,1oC đến 0,94oC, tháng 1/2017 từ -2,56oC đến 0,09oC và tháng 1/2018 từ -3,05oC đến -0,91oC, khu vực xa bờ tỉnh Khánh Hòa – Ninh Thuận (từ 110oE – 112oE) giá trị dị thường nhiệt ln có xu hướng cao hơn các khu vực lân cận.
Vào tháng 4 phụ thuộc vào cường độ hoạt động mạnh hay yếu của gió mùa Đơng Bắc sẽ xuất hiện dị thường nhiệt độ âm hoặc dương với giá trị cao hơn so với tháng 1, các khu vực xuất hiện dị thường âm phân bố khắp vùng biển tuy nhiên với phạm vi nhỏ và cục bộ, phía Nam khu vực nghiên cứu dị thường nhiệt độ dương xuất hiện với quy mô rộng lớn hơn.
Trong tháng 7, đây là thời kỳ gió mùa Tây Nam hoạt động mạnh nên trên phạm vi toàn vùng biển xuất hiện chủ yếu là dị thường nhiệt độ dương, trong đó tháng 7/2016 xuất giá trị dị thường nhiệt độ dương cao nhất 2,86oC, tại các khu vực hoạt động của nước trồi giá trị dị thường nhiệt độ nước biển tại tâm khá thấp ≈0,5oC do
-3 -2 -1 0 1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ano0 (oC) Tháng
khối nước lạnh từ các tầng sâu được đưa lên bề mặt, thậm chí xuất hiện dị thường nhiệt độ âm (tháng 7/2018).
Tháng 10 khi hiện tượng nước trồi trong khu vực nghiên cứu suy yếu (đã phân tích trong các mục trên), giá trị dị thường dương xuất hiện trên toàn bộ vùng biển, đặc biệt là khu vực ven bờ Bình Định đến Phú Yên dị thường nhiệt cao hơn so với các khu vực khác, phía Nam và Đơng Nam khu vực nghiên cứu xuất hiện các khu vực có dị thường nhiệt độ nước biển thấp (Hình 15).
Gradien nhiệt độ theo phương ngang: Phân tích biến động của gradien nhiệt độ
trung bình theo tháng tại các độ sâu chuẩn cho thấy, gradient ngang của nhiệt độ nước biển biến động mạnh ở độ sâu 50 – 75m từ tháng 6 – tháng 11 với giá trị từ 0,15 - 0,25oC/10km, ở độ sâu 0 – 25m ổn định hơn với giá trị ≈ 0,05oC/10km.
Hình 16. Gradien nhiệt độ của các tầng chuẩn trong giai đoạn 2016 – 2018 Theo mặt rộng gradient ngang của nhiệt độ nước biển – các front nhiệt xuất hiện Theo mặt rộng gradient ngang của nhiệt độ nước biển – các front nhiệt xuất hiện hầu hết tại khu vực ven bờ trong tất cả các tháng với cường độ khác nhau, thể hiện rõ rệt nhất trong tháng 4 tại tỉnh Khánh Hòa đến Ninh Thuận, đây cũng chính là khu vực có mật độ mẻ lưới khai thác nhóm cá nục cao nhất trong giai đoạn nghiên cứu, và cũng là thời điểm vụ cá chuyển tiếp 1 có hệ số tương quan cao nhất giữa năng suất khai thác nhóm cá nục với các yếu tố hải dương môi trường biển (phân tích trong các mục sau) (Hình 15). 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Grad (oC/10km) Tháng 0m 25m 50m 75m
Hình 17. Gradien ngang nhiệt độ nước biển tẩng mặt (oC/10km) giai đoạn 2016- 2018