từ mặt trời
Hình 3.7. Tr ờng th ng l ợng nhiệt tịnh bề mặt biển
Hình 3.8. Độ nhạy th ng l ợng nhiệt tịnh bề mặt đối với nhiệt độ bề mặt biển bề mặt đối với nhiệt độ bề mặt biển Trong hộp thoại Matlab, sử d ng câu lệnh: make_for ing. C hình 3. -3.8 minh họa tr ờng lự t động trung ình th ng . File tr ờng lự t động đ ợc mặ định là roms_frc.nc.
Nguồn số liệu ng để thiết lập điều kiện biên (nghiên cứu này sử d ng thiết lập trung bình thời gian dài các yếu tố h i văn ho toàn bộ khu vự t nh và điều kiện an đầu cho mơ hình là bộ số liệu WOA2009 (số liệu tồn cầu về trung bình
0 C 0 /00 cm3 W/m2 W/m2 W/(m 2 .0C)
tháng các yếu tố thủy văn iển với độ phân gi i độ . Điều kiện an đầu của mơ hình đ ợc thiết lập là 0 cho mự n ớc và vận tốc dòng ch y.
Hình 3.9. Điều kiện an đầu về nhiệt độ Hình 3. . Điều kiện an đầu về độ muối
Hình 3.11. Điều kiện an đầu về NO3 Hình 3.12. Điều kiện an đầu về chlorophyll-a
Trong hộp thoại Matlab, sử d ng câu lệnh: make_biol. Số liệu thiết lập tr ờng các yếu tố sinh th i an đầu đ ợ th m vào file điều kiện biên trung bình thời gian dài các yếu tố h i văn roms_ lm.n . C hình 3.9-3. 3 là tr ờng điều kiện an đầu đ ợ sử ng.
0
C 0/00
Hình 3. 3. Điều kiện an đầu về thực vật nổi
3.1.2. Thiết l p các thơng số cho mơ hình và ch y mơ hình
Cơng việc chạy m hình đ ợ hia làm giai đoạn [11]:
Giai đo n 1: T nh tr ờng thủy động lực của khu vực Nam Trung Bộ trong 3
năm với m đ h tạo tr ờng thủy động lự t ng đối ổn định làm nền cho tính tốn sinh th i. Đầu ra của m hình là tr ờng dòng ch y, nhiệt - muối mự n ớ Luận văn hỉ quan tâm đến tr ờng ng h y và nhiệt – muối .
Nghiên cứu này sử d ng ph ng ph p hạy mơ hình thời gian dài trong thời gian 3 năm với bộ tham số đ ợc thiết lập nh sau:
- ớc thời gian: 2400 [s]
- Thời gian chạy: 3 năm
- Mật độ n ớc: rho0: 1025 [kg/m3]
- Hệ số kéo tại đ y ng ho ng thức tính lự ma s t đ y tuyến tính): 0.0003
- Sử d ng điều kiện tr ợt tự o đối với biên cứng
- Hệ số sử d ng trong tr ờng hợp ng ph ng ph p kh p k n rối gi i tích: Akv_bak, Akt_bak là 0.0 và 30.0
- C file đầu vào:
+ Địa hình: roms_grd.nc + Lự t động: roms_fr .n + Điều kiện i n: roms_ lm.n + Điều kiện an đầu: roms_ini.n - Các file đầu ra đ ợ liệt k :
+ Khởi động: roms_rst.n roms_rst_YxMy.n x là số thứ tự năm t nh y là số thứ tự th ng trong năm
+ Kết qu trự tiếp: roms_his.n + Kết qu trung ình: roms_avg.n Trong ng điều khiển ủa hệ điều hành Linux:
- Sau khi sửa file pp efs.h để t nh tr ờng thủy động lự ị h m hình ng lệnh: ash jo om
- Câu lệnh để hạy m hình: sh run_rom. sh
Giai đo n 2: Mô ph ng tr ờng thủy động lự và tr ờng các yếu tố sinh thái
của khu vực Nam Trung Bộ trong 3 năm tiếp theo. Mơ hình đ ợc tính theo dạng tiến triển, một ớc thủy động lự đến một ớ sinh th i. Đầu ra của mơ hình hệ sinh th i là tr ờng các yếu tố sinh thái bao gồm: nồng độ chất inh ỡng ni tr t NO3, sinh khối của thực vật nổi (phytoplankton động vật nổi (zooplankton), nồng độ chất vẩn (detritus).
Bộ tham số dùng cho tính tốn thủy động lực vẫn đ ợc giữ nguyên, bộ tham số ng ho t nh to n tr ờng các yếu tố sinh th i đ ợc thiết lập theo Fasham và cộng sự (b ng 3) [13].
Trong ng điều khiển ủa hệ điều hành Linux:
- Sau khi sửa file pp efs.h để t nh th m hệ sinh th i nhờ lệnh: define
- Câu lệnh để hạy m hình: sh run_rom. sh
ng 3. C tham số ng ho t nh to n tr ờng các yếu tố sinh thái [13] Biến sử ng trong h ng trình t nh Ý ngh a k hiệu Giá trị Đ n vị Kwater Hệ số suy gi m ánh sáng o n ớ iển 0.04 [m-1] KChla Hệ số suy gi m nh s ng do chlorophyll-a 0.024 [(m 2 mg Chla)-1] Palpha Hệ số x định nh h ởng ủa nh s ng đến quang hợp 1.0 [(Wm-2 ngày)-1]
CN_Phyt Tỷ số C:N đối với thực vật nổi 6.625 [mMolC(mMol N)-1]
CN_Z Tỷ số C:N đối với động vật nổi 6.625 [mMolC(mMol N)-1]
theta_m Tỷ số giữa tế bào chlorophyll cự đại
với on
0.053
5 [mg Chla/mg C]
K_NO3 Nghị h đ o hệ số n ão h a ni tr t
ủa thực vật nổi 1./0.5 [1/(mmolNm-3)]
gmax Tố độ phát triển động vật nổi cực
đại 0.9 [ngày -1]
beta Hiệu qu đồng hóa thực vật nổi của
động vật nổi 0.75 [n. ngày]
K_Phyt Hệ số n ão h a thứ ăn ủa động
vật nổi đối với thự vật nổi 1.0 [mmolN m
-3
]
mu_Z_A Tố độ bài tiết đặ tr ng ủa động
vật nổi 0.10 [ngày
-1]
mu_P_D Tố độ chết của thực vật nổi 0.04 [ngày -1]
mu_Z_D Tố độ hết ủa động vật nổi 0.10 [ngày -1]
wDet Vận tốc chìm lắng của chất vẩn 5.0 [m ngày -1]
wPhyt Vận tốc chìm lắng của thực vật nổi 0.5 [m ngày -1]
mu_D_N Tố độ kho ng h a ủa chất vẩn
thành NO3 20 x 0.05 [ngày -1 ] 3.1.3. Sự ổn định c a mơ hình
M hình trong luận văn sử ng thời gian gi định thời điểm hạy an đầu là h ngày th ng năm ho đến ngày 3 th ng năm 6 trong qu trình hạy kh ng thay đổi điều kiện an đầu và điều kiện i n. Sau s u năm hạy mơ hình, hệ số t ng quan giữa số liệu nhiệt độ trung bình lớp mặt biển th ng giữa năm thứ nhất và năm tiếp theo hạy m hình đạt gi trị nh ng xu h ớng ổn
định tăng ần theo thời gian hình 3. ), cho thấy m hình đã đạt độ ổn định cao, có thể sử d ng các kết qu tính sau thời gian đ .
ng . Hệ số t ng quan nhiệt độ trung ình tầng mặt th ng giữa năm t nh Năm hạy m
hình Năm thứ hai Năm thứ ba
Năm thứ t
Năm thứ
năm Năm thứ s u Hệ số t ng
quan với năm đầu ti n
0.996426 0.993803 0.994042 0.997652 0.995104
Hình 3. . iến trình hệ số t ng quan nhiệt độ trung ình tầng mặt th ng giữa năm t nh
3.2. Kết quả và nhận xét
3.2.1. rư n d n chảy
Kết qu theo ph ng ngang ho thấy vào m a đ ng tháng 1), dòng ch y tầng mặt khu vực Nam Trung Bộ chịu nh h ởng của tr ờng gi m a đ ng ắc, dòng ch y h ớng tây nam là chủ yếu, hình thành xốy thuận ở phía bắc của khu vực Nam Trung Bộ và một xo y thuận ở ph a nam khu vự hình 3. 5 . Tố độ ng ch y đạt đ ợc vào kho ng từ 0 ở phía tây nam khu vự đến trên 0.4 m/s ở ph a đ ng bắc của khu vự . Khu vự tố độ ng h y lớn nhất là khu vự ph a tây ắ n i
Hệ số t ng quan
tố độ ng h y đạt ự đại tr n . m s . Khu vự xo y thuận ph a ắ và ph a nam ũng tố độ lớn h n so với xung quanh tr n .3 m s . Vào thời kỳ m a h th ng 7 ng h y tầng mặt khu vực Nam Trung Bộ chịu nh h ởng của tr ờng gió mùa tây nam, dịng ch y h ớng đ ng ắ là hủ yếu, hình thành một xo y nghị h ở trung tâm và một xo y nghị h ở khu vự ph a đ ng nam ủa khu vực Nam Trung Bộ hình 3. 6). Vận tốc dòng ch y đạt đ ợc vào kho ng từ 0 ở ph a đ ng và đ ng nam khu vự đến kho ng trên 0.8 m/s ở ph a tây và tây ắ ủa khu vực.
Theo ph ng thẳng đứng tại vị tr mặt ắt kinh tuyến 111oE vào m a đ ng th ng tố độ ng h y ao động trong kho ng đến 5 x -5 m s theo h ớng hình 3. 7 . Tại tầng mặt hầu hết toàn v ng là ng h y đi l n đạt tố độ từ -5 x10-5 m s. Tại tầng sâu 5 m xuất hiện một v ng ng h y đi xuống kho ng 0N đạt tố độ -15 x10-5 m s. Tại tầng đ y ng h y h ớng l n xuất hiện tại hai khu vự 3.50N và 9.50
N), đạt tố độ lớn nhất tr n 5 x -5 m s xen k là a khu vự ng h y đi xuống đạt tố độ lớn nhất tr n 5 x -5 m s. Vào thời kỳ m a h th ng 7 tố độ ng h y ao động trong kho ng -12 x10-5
m s theo hai h ớng hình 3.18 . Tại tầng mặt hầu hết toàn v ng ũng là ng h y đi l n. Tại tầng đ y ng h y đi l n xuất hiện tại hai khu vự 3.5
0N và 9.5 0N đạt tố độ lớn nhất tr n 8 x -5 m s xen k là a khu vự ng h y đi xuống đạt tố độ lớn nhất tr n x -5 m s. Khu vự n ớ trồi m a h vị tr 9.5 0N đ ợ thể hiện trong hình tố độ ng h y đi l n tại đây lớn nhất trong khu vự Nam Trung ộ thời kỳ này tr n 8 x -5
Hình 3.15. Tr ờng dịng ch y trung bình lớp n ớc mặt tháng 1
Hình 3.16. Tr ờng dịng ch y trung bình lớp n ớc mặt tháng 7
Hình 3.17. Vận tố ng h y theo ph ng thẳng đứng tại mặt ắt th ng Hình 3.18. Vận tố ng h y theo ph ng thẳng đứng tại mặt ắt th ng 7 Hình 3.19. Vận tố ng h y theo ph ng thẳng đứng tại mặt ắt th ng Hình 3.20. Vận tố ng h y theo ph ng thẳng đứng tại mặt ắt th ng 7
Tại vị tr mặt ắt vào m a đ ng th ng tố độ ng h y ao động trong kho ng từ đến x -5 m s theo h ớng hình 3. 9 . Tại tầng mặt hầu hết toàn v ng là ng h y đi l n đạt tố độ từ -0.5x10-5 m s. D ng h y đi xuống xuất hiện tại độ sâu 5 -6 m đạt tố độ -2.5 x10-5 m s. Tại tầng đ y xuất hiện ng h y đi l n đạt tố độ lớn nhất tr n .5x -5 m s. Khu vự s t ờ đến độ sâu m xuất hiện ng h y đi xuống đạt tố độ -4 x10-5 m s. C n vào thời kỳ m a h th ng 7 tại tầng mặt hầu hết toàn v ng là ng h y h ớng xuống tố độ ao động trong kho ng -7.10-5 m s theo hai h ớng hình 3. 0 . Tại tầng đ y ũng xuất hiện ng h y đi l n đạt tố độ -4x10-5 m s. Khu vự s t ờ đến độ sâu m thể hiện vị tr khu vự n ớ trồi m a h tố độ ng h y đi l n lớn nhất trong v ng nghi n ứu thời kỳ này tr n 7. -5 m/s).
m m m x 10-5 m/s km km km km m x 10-5 m/s x 10-5 m/s x 10-5 m/s
3.2.2. rư n nhiệt - m ối
* hiệt độ
Theo ph ng ngang vào thời kỳ m a đ ng th ng nhiệt độ của khu vực ao động trong kho ng từ 240C đến trên 26.40C hình 3. ). Nhiệt độ ề mặt iển ủa khu vự tuân theo quy luật tăng ần từ bắc xuống nam tại khu vực ven bờ, nhiệt độ chỉ ao động trong kho ng 24-24.40C. Khu vự gi trị nhiệt độ nh nhất là ph a tây ắ ao động trong kho ng 24-24.10C. N i nhiệt độ cao nhất trong khu vực Nam Trung Bộ thời kỳ này là ph a đ ng nam nhiệt độ trên 260C. Vào thời kỳ m a h th ng 7 nền nhiệt độ của khu vự Nam Trung ộ ao động trong kho ng từ 25.60C đến trên 29.60
C hình 3. ). Khu vự n ớc trồi m a h thể thấy đ ợ trong hình với nhiệt độ ao động trong kho ng 25.6-270C, thấp h n xung quanh, tạo thành một khu vực riêng biệt. N i nhiệt độ cao nhất trong khu vực Nam Trung Bộ thời kỳ này là ph a đ ng nhiệt độ trên 29.60C.
Theo ph ng thẳng đứng xu thế hung ủa nhiệt độ n ớ iển là gi m từ mặt xuống đ y. Tại vị tr mặt ắt vào m a đ ng th ng nhiệt độ ao động trong kho ng ới 50C đến tr n 50
C hình 3. 3 . Nhiệt độ gi m nhanh trong tầng từ m đến độ sâu 5 m từ tr n 50C xuống 50C sau đ gi m ần xuống đ y. Độ ày lớp đẳng nhiệt tăng theo độ sâu đ ờng đẳng nhiệt n m ngang và h ớng song song nhau. Vào m a h th ng 7 nhiệt độ ao động trong kho ng ới 50C đến tr n 70C hình 3. . Hình nh mặt ắt nhiệt thời kỳ m a h ũng nhiều n t t ng đồng so với thời kỳ m a đ ng nh ng thể thấy nh h ởng ủa khu vự n ớ trồi khiến nhiệt độ khu vự 9.5-10.50N đ ờng đẳng nhiệt h ớng đi l n.
Tại vị tr mặt ắt vào m a đ ng th ng nhiệt độ ao động trong kho ng ới 60C đến tr n 60
C hình 3. 5 . Lớp x o trộn tr n từ độ sâu m đến kho ng m với nhiệt độ trong kho ng -260C. Độ ày lớp x o trộn lớn h n lớp đẳng nhiệt ở độ sâu - 5 m ph a ới. Từ 5 m xuống sâu h n độ ày lớp đẳng nhiệt tăng ho tới đ y đ ờng đẳng nhiệt xu thế gấp khú và song song nhau.
Hình 3.21. Nhiệt độ trung bình lớp mặt biển tháng 1
Hình 3.23. Nhiệt độ n ớ iển trung ình theo ph ng thẳng đứng tại mặt ắt th ng Hình 3.24. Nhiệt độ n ớ iển trung ình theo ph ng thẳng đứng tại mặt ắt th ng 7 Hình 3.25. Nhiệt độ n ớ iển trung ình theo ph ng thẳng đứng tại mặt ắt th ng Hình 3.26. Nhiệt độ n ớ iển trung ình theo ph ng thẳng đứng tại mặt ắt th ng 7
Tại vị tr mặt ắt vào thời kỳ m a h th ng 7 nhiệt độ ao động trong kho ng ới 0C đến trên 250C hình 3. 6 . Tại khu vự ven ờ độ sâu từ đến m thể thấy đ ờng đẳng nhiệt h ớng l n tr n o t động ủa ng n ớ trồi mang n ớ nhiệt độ thấp h n từ ới l n tr n.
Độ muối
Theo ph ng ngang vào thời kỳ m a đ ng th ng độ muối tại khu vực Nam Trung Bộ ao động trong kho ng 33.2 0/00 đến trên 33.65 0/0 hình 3. 7 . Độ
muối phía tây bắc và phía tây nam của khu vự ao h n n i kh đạt trong
m km m m m 0 C 0 C 0 C 0 C km km km
kho ng 33.5-33.6 0/00. V ng độ muối thấp nhất trong khu vực Nam Trung Bộ thời kỳ này là ph a ngoài kh i – ph a đ ng nam ủa khu vự độ muối chỉ đạt 33.2- 33.2550/00. Vào thời kỳ m a h th ng 7 độ muối tại khu vự ao động trong kho ng 33.2 0/00 đến trên 34 0/00 hình 3. 8 . Độ muối phía tây nam khu vực thấp h n n i kh đạt trong kho ng 33.1-33.40/00 là v ng độ muối thấp nhất khu vực Nam Trung Bộ thời kỳ này thể gi i th h o nh h ởng ủa s ng từ điều kiện i n. V ng độ muối cao nhất thời kỳ này là v ng ven ờ tây và tây bắc khu vự quan tâm ao tr m tâm n ớ trồi đạt tới 33.8- 340/00.
Theo ph ng thẳng đứng xu thế hung ủa độ muối là tăng từ mặt xuống đ y. Tại vị tr mặt ắt vào m a đ ng th ng độ muối ao động trong kho ng ới 33.4 0/00 đến tr n 3 .6 0/00 hình 3. 9 . Độ muối tăng nhanh trong tầng từ