Công việc chạy m ì đ ợ a àm 2 a đ ạn [12]:
Giai đ ạn 1: Tí tr ờng thủy động lực của khu vực Nam Trung Bộ trong 3 ăm với m đí tạ tr ờng thủy động lự t đối ổ định làm nền cho tính toán sinh thái. Đầu ra của mô hình là tr ờng dòng ch y, nhiệt-muối, mự ớc.
Nghiên cứu này sử d p p áp ạy mô hình thời gian dài trong thời a 3 ăm, với bộ tham số đ ợc thiết lập a :
- ớc thời gian: 2400 [s] - Thời gian chạy: 3 ăm
- Mật độ ớc: rho0: 1025 [kg/m3]
- Hệ số kéo tạ đáy ( ù t ức tính lự ma át đáy t yến tính): 0.0003
32 - Hệ số sử d tr tr ờng hợp ù p p áp k p kí rối gi i tích: Akv_bak, Akt_bak là 0.0 và 30.0 - Cá f e đầu vào: + Địa hình: roms_grd.nc + Lự tá độ : r m _fr . + Đ ề k ệ b : r m _ m. + Đ ề k ệ ba đầ : r m _ . - Cá f e đầ ra đ ợ ệt k : + K ở độ : r m _r t. , r m _r t_Yx y. (x à ố t ứ tự ăm tí , y à ố t ự tự t á tr ăm) + Kết q trự t ếp: r m _ . (2 ày ể t ị một kết q ) + Kết q tr bì : r m _av . (2 ày ể t ị một kết q ) Tr b đ ề k ể ủa ệ đ ề à L x: - Sa k ửa f e pp ef . để tí tr ờ t ủy độ ự , ị m ì bằ ệ : ba j b m - Câ ệ để ạy m ì : r _r m.
Giai đ ạn 2: Mô phỏ tr ờng thủy động lự và tr ờng các yếu tố sinh thái của khu vực Nam Trung Bộ tr 3 ăm t ếp theo. ì đ ợc tính theo dạng tiến triển, một b ớc thủy động lự đến một b ớ t á . Đầu ra của mô hình hệ t á à tr ờng các yếu tố sinh thái bao gồm: nồ độ chất ỡng NO3, sinh khối của thực vật nổ (p yt p a kt ), động vật nổi (zooplankton), nồ độ chất vẩn (detritus).
33
Bộ tham số dùng cho tính toán thủy động lực vẫ đ ợc giữ nguyên, bộ tham số ù tí t á tr ờng các yếu tố t á đ ợc thiết lập theo Fasham và cộng sự [15] [JMR, 48, 591-639, 1990]:
- Hệ ố y m ánh sáng ớ b ể : Kwater = 0.04 [m-1] - Độ ố ba đầ ủa đ ờ P –I: Palpha = 1.0 [(Wm-2 d )-1]
- Hệ ố y m á á do Chlorophyl: KChla = 0.024 [(m2 mgChla)-1] - Tỷ số C:N đối với thực vật nổi: CN_Phyt= 6.625 [mMolC(mMol N)-1] - Tỷ số C:N đối vớ động vật nổi CN_Z = 6.625 [mMolC(mMol N)-1] - Tỷ số giữa tế bào Chlorophyl cự đại và Các bon: theta_m= 0.0535 [mgChla/mgC]
- Nghị đ o hệ số bá bã òa đối với thực vật nổi: K_NO3=1./0.3 [1/(mmolNm-3)]
- Tố độ chết của thực vật nổi: mu_P_D = 0.04 [d-1] - Tố độ phát triể động vật nổi cự đại: gmax = 0.9 [d-1]
- Hiệu qu đồng hóa thực vật nổi của động vật nổi: beta = 0.75 [n.d] - Hằng số bá bã òa động vật nổ ă t ực vật nổi: K_Phyt = 1.0 [mmolN m-3]
- Tố độ bài tiết đặ tr ủa động vật nổi: mu_Z_A = 0.10 [d-1] - Tố độ chết của động vật nổi: mu_Z_D = 0.10 [d-1]
- Tố độ bù chất khoáng của chất vẩn thành NO3: mu_D_N = 20*0.05 [d-1]
- Vận tốc chìm của thực vật nổi: wPhyt = 0.5 [m.d-1] - Vận tốc chìm của chất vẩn: wDet = 5.0 [m.d-1]
34 Tr b đ ề k ể ủa ệ đ ề à L x: - Sa k ửa f e pp ef . để tí t m ệ t á , ị m ì bằ ệ : ba j b m - Câ ệ để ạy m ì : r _r m. 3.2.3. Sự ổn định của mô hình
Sau a ăm chạy mô hình hệ sinh thái, hệ số t q an giữa số liệu nhiệt độ trung bình lớp mặt biển tháng 12 ăm t ứ 1 và ăm t ứ 2 chạy mô hình sinh thái đạt 0.999952, cho thấy m ì đã đạt độ ổ định cao, có thể sử d ng các kết qu tính sau thờ a đ .
3.2.4. Hiệu chỉnh và kiể định mô hình
Số liệu dù để hiệu chỉnh là nhiệt độ ớc trung bình bề mặt biển tháng 1 và nguồn số liệ ù để so sánh là số liệu nhiệt độ trung bình bề mặt tr đề tài Nghiên cứu phát triển và ứng d ng công nghệ dự báo hạn ngắ tr ờng các yếu tố thủy vă b ển khu vực Biể Đ ng, mã số KC.09.16/06-10, hình nh kết qu hiệu chỉ a : 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Hì 26. Đồ thị t q a giữa số liệu nhiệt độ trung bình lớp mặt biể t á 12 ăm t ứ 1
và ăm t ứ 2 chạy mô hình sinh thái
Hình 27. Nhiệt độ trung bình lớp mặt biển tháng 1 trong tính toán
35
Hình 28. Tr ờng nhiệt độ trung bình bề mặt tháng 1 đề tài Nghiên cứu phát triển và ứng d ng công nghệ dự báo hạn ngắ tr ờng các yếu tố
thủy vă b ển khu vực Biể Đ [7]
Với bộ số liệ đã ệu chỉnh, nhiệt độ trung bình lớp mặt biển tháng 8 đ ợc so sánh với bộ số liệu MODIS (số liệu vệ tinh của q a q n trị không gian và hàng không quốc gia Hoa Kỳ) để kiểm định mô hình, kết qu đ ợc thể hiện trong hình ớ đây. Kết q t ấy a bộ ố ệ t đố t đồ , t ể ử bộ t am ố m ì đã ệ ỉ và k ểm đị tr tí t á k vự b ể Nam Tr ộ.
36
Hình 29. T q a ữa số liệu nhiệt độ tính toán
và MODIS trong tháng 8 (trái: số liệu MODIS [14], ph i: số liệu tính toán)
3.3. Kết quả và nhận xét
* Tháng 1
Hình 30. Tr ờng dòng ch y trung bình lớp ớc mặt tháng 1
Trái: tố độ dòng ch y t e vĩ ớng Ph i: tố độ dòng ch y t e k ớng Kết qu cho thấy, vào tháng 1, dòng ch y trong khu vực Nam Trung Bộ chịu ởng của tr ờng gió mùa đông bắc, dòng ch y ớng tây nam là chủ yếu, hình thành xoáy thuận ở phía bắc của khu vực Nam Trung Bộ. Vận tốc dòng ch y đạt đ ợc vào kho ng từ 0 ở phía tây nam khu vực đến kho ng 0.9 m/s ở p ía đ bắc của khu vực.
37
Hình 31. Nhiệt độ trung bình lớp mặt biển tháng 1
Tr ờng nhiệt độ trung bình bề mặt trong tháng 1 của khu vực Nam Trung Bộ đ ợc thể hiện trong hình trên. Có thể thấy vào tháng 1, nền nhiệt độ của khu vự a động trong kho ng từ 220C đến trên 260
C. Nhiệt độ bề mặt b ể ủa k vự tuân theo quy luật tă ần từ bắc xuống nam, tạ khu vực ven bờ, nhiệt độ chỉ a động trong kho ng 22-240
C. Đặc biệt phía bắc khu vực, nhiệt độ có giá trị nhỏ nhất trong khu vự , a động kho ng 22-230C. N ệt độ cao nhất trong khu vực Nam Trung Bộ thời kỳ ày à p ía Đ Nam, ệt độ trên 260C.
Vào thời kỳ mùa đ , độ muối tại khu vực Nam Trung Bộ a động trong kho ng 32 0/00 đến 33.80/00, hầ t à vù độ muối nằm trong kho ng 33- 33.40/0. Tại phía bắc và phía tây nam của khu vự , độ muố a á k á , đạt trong kho ng 33.5-33.60
/00. Vù độ muối thấp nhất trong khu vực Nam Trung Bộ thời kỳ ày à p ía à k – p ía đ am ủa khu vự , độ muối chỉ đạt 32.5-32.80
38
Hình 32. Độ muối trung bình lớp mặt biển tháng 1
Hình 33. Nồ độ Chlorophyl A trung bình lớp mặt biển tháng 1
Hình trên cho thấy kết qu tính nồ độ chlorophyl A vào tháng 1 ở khu vực Nam Trung Bộ. Nồ độ độ chlorophyl A vào thời kỳ ày đạt trong kho .1 đến 1.3 mgChla.m-3. Vùng cho kết qu nồ độ Chlorophyl A cao nhất, a động trong
39
kho ng 1-1.3 mgChla.m-3 là khu vực phía bắc, là khu vực có xoáy thuận vào thời gian này. Vùng có giá trị chlorophyl thấp nhất, đạt .1 đến 0.3 mgChla.m-3 là khu vực p ía tây. Bên cạ đ , p ía đ bắc của khu vực Nam Trung Bộ trong tháng 1 ũ t ấp x q a , ỉ đạt trong kho ng 0.2-0.3 mgChla.m-3
.
Hình 34. Nồ độ NO3 trung bình lớp mặt biển tháng 1
Vào tháng 1, nồ độ ni trát trong khu vực Nam Trung Bộ a động trong kho ng từ tr đến 1 mMol N.m-3. Có sự thống nhất k á đá kể về t q a độ lớn giữa các vùng ữa nồ độ ni trát và nồ độ chlorophy trong khu vực quan tâm, q a đ t ấy mô hình cho kết qu đá t ậy. Phía bắc của khu vực Nam Trung Bộ vào thời gian này có nồ độ ni trát lớn thứ 2 t à vù , đạt giá trị kho ng 0.8-1 mMol N.m-3, t ứng vớ ự đại của chlorophyl A. Vùng có giá trị nồ độ nit trát cự đại là phía tây nam của khu vự , á trị đạt tới trên 2 mMol N.m-3, có thể gi i thích là do vùng này có dòng ch y từ sông ra mang t e ỡng chất cho biể và đạ . Vùng có nồ độ ni trát thấp xung
40
quanh vào thờ a ày ũ à p ía tây bắ và p ía đ bắc của khu vực quan tâm, chỉ đạt giá trị tr đến 0.2 mMol N.m-3.
Hình 35. Sinh khối thực vật nổi trung bình lớp mặt biển tháng 1
Vào thời kỳ mùa đ , k ối thực vật nổi trung bình lớp mặt biển tháng 1 tại khu vực Nam Trung Bộ a động trong kho tr đến 0.6 mMol N.m-3, ũ một bứ tra t tự bứ tra tr ờng nồ độ chlorophyl, sinh khối thực vật nổi ở khu vực Nam Trung Bộ thời kỳ ày đạt giá trị cự đại ở khu vực có xoáy thuận, nằm ở phía bắc khu vự q a tâm, đạt đ ợ .6 đến 0.65 mMol N.m-3. Tuy nhiên, khu vực có giá trị sinh khối t ự vật ổ nhỏ à vù tây bắ , giá trị đạt trong kho ng từ tr đến 0.2 mMol N.m-3. ía đ bắc khu vực ũ giá trị nhỏ x q a , đạt trong kho .1 đến 0.2 mMol N.m-3.
41
Hình 36. Sinh khối động vật nổi trung bình lớp mặt biển tháng 1
Vào thời kỳ tháng 1, sinh khố động vật nổi trung bình lớp mặt biển tại khu vực Nam Trung Bộ a động trong kho tr đến 0.7 mMol N.m-3. Sinh khối động vật nổi ở khu vực Nam Trung Bộ thời kỳ ày ũ đạt giá trị cự đại ở khu vực có xoáy thuận, nằm ở phía bắc khu vự q a tâm, đạt đ ợ .6 đến 0.7 mMol N.m-3. Vùng có giá trị sinh khối nhỏ cực tiểu là vùng nằm p ía am và p ía đ của khu vực Nam Trung Bộ, giá trị đạt trong kho ng từ tr đến 0.1 mMol N.m-3. Nền giá trị cao trong khu vực nhìn chung tập trung ở phía bắc của khu vực quan tâm, đạt trong kho ng từ .3 đến 0.7 mMol N.m-3
.
Nồ độ chất vẩn trung bình lớp mặt biển tháng 1 tại khu vực Nam Trung Bộ a động trong kho tr đến 0.07 mMol N.m-3. Có sự t đồng khá lớn trong bứ tra tr ờng sinh khố động vật nổ và tr ờng nồ độ chất vẩn vào thời a ày, ũ k ểm chứ độ chính xác của kết qu tính. Nồ độ chất vẩn ở khu vực Nam Trung Bộ thời kỳ ày ũ đạt giá trị cự đại ở khu vực có xoáy thuận, nằm ở phía bắc khu vự q a tâm, đạt đ ợc giá trị từ . 5 đến 0.07 mMol N.m-3.
42
Vùng có giá trị nồ độ chất vẩn nhỏ cực tiểu là vùng nằm p ía am và p ía đ của khu vực quan tâm, giá trị đạt trong kho ng từ tr đến 0.01 mMol N.m-3. Nền giá trị cao tập trung ở phía bắc của khu vự , đạt trong kho ng từ . 6 đến 0.07 mMol N.m-3.
Hình 37. Nồ độ chất vẩn trung bình lớp mặt biển tháng 1 * Tháng 7
Hình 38. Tr ờng dòng ch y trung bình lớp ớc mặt tháng 7
43
Kết qu cho thấy, vào thời kỳ mùa hè, dòng ch y trong khu vực Nam Trung Bộ chịu ởng của tr ờng gió mùa tây nam, dòng ch y ớng đ bắ là chủ yếu, hình thành xoáy thuận ở trung tâm khu vực Nam Trung Bộ. Vận tốc dòng ch y đạt đ ợc vào kho ng từ 0 ở p ía đ am k vự đến kho ng 0.63 m/s ở phía tây nam của khu vực, vùng sát bờ, à vù ớc trồi mùa hè.
Hình 39. Nhiệt độ trung bình lớp mặt biển tháng 7
Tr ờng nhiệt độ trung bình bề mặt trong tháng 7 của khu vực Nam Trung Bộ đ ợc thể hiện trong hình trên. Nền nhiệt độ của khu vực t ờ kỳ ày a động trong kho ng từ 250C đến trên 280
C. Khu vự ớc trồi trong thờ a ày đã đ ợc thể hiện rõ trong kết qu tính, nền nhiệt a động trong kho ng 250C, thấp xung quanh, tạo thành một khu vực riêng biệt. N ệt độ cao nhất trong khu vực Nam Trung Bộ thời kỳ ày à p ía đ , ệt độ kho ng 280C.
44
Hình 40. Độ muối trung bình lớp mặt biển tháng 7
Vào thời kỳ mùa , độ muối tại khu vực Nam Trung Bộ a động trong kho ng 33.2 0/00 đến 33.90/00, hầ t à vù độ muối nằm trong kho ng 33.7-33.80/0. Tại phía bắc và phía tây nam của khu vự , độ muối thấp á k á , đạt trong kho ng 33.1-33.40
/00, đây ũ à vù độ muối thấp nhất trong khu vực Nam Trung Bộ thời kỳ ày. ía à k – p ía đ nam của khu vực, độ muối chỉ đạt 33.5-33.70
/00. Vù độ muối cao nhất là ven bờ phía bắc khu vự q a tâm, độ muố đạt đến kho ng 33.8- 33.90/00.
Kết q cho thấy nồ độ chlorophyl A vào tháng 7 ở khu vực Nam Trung Bộ đạt trong kho tr đến trên 2 mgChla.m-3. Vùng cho kết qu nồ độ Chlorophyl A cao nhất à k vự ớ trồ ve bờ, a động trong kho ng 2-3.6 mgChla.m-3, p ù ợp vớ đị tí . Vùng có giá trị chlorophyl A thấp nhất, đạt 0.1 đến 0.3 mgChla.m-3 à vù ữa, vù p ía đ và đ am ủa k vự q a tâm.
45
Hình 41. Nồ độ Chlorophyl A trung bình lớp mặt biển tháng 7
46
Vào tháng 7, nồ độ ni trát trong khu vực Nam Trung Bộ a động trong kho ng từ trên đến 1.8 mMol N.m-3. Ở đây, ũ ự thống nhất k á đá kể về t q a độ lớn giữa á vù ủa ồ độ ni trát và nồ độ chlorophy trong khu vự q a tâm, q a đ t ấy mô hình cho kết qu đá t ậy. Vùng có giá trị nồ độ nit trát cự đại là k vự ớ trồ của khu vự , á trị đạt tới trên 1.7 mMol N.m-3, p ù ợp vớ đị tí . Vùng có nồ độ ni trát thấp x quanh vào thờ a ày ũ à k vực p ía đ của khu vực quan tâm, chỉ đạt giá trị tr đến 0.2 mMol N.m-3.
Hì 43. S k ố thực vật nổi trung bình lớp mặt biển tháng 7
Vào thời kỳ mùa , sinh khối thực vật nổi trung bình lớp mặt biển tháng 1 tại khu vực Nam Trung Bộ a động trong kho tr đến trên 1 mMol N.m-3, ũ một bức tranh t tự bứ tra tr ờng nồ độ chlorophyl, sinh khối thực vật nổi ở khu vực Nam Trung Bộ thời kỳ ày đạt giá trị cự đại ở khu vự ớ trồ , nằm ở phía tây khu vự q a tâm, đạt đ ợ .9 đến trên 1 mMol
47
N.m-3. Tuy nhiên, khu vực có giá trị sinh khối nhỏ ất tr m ề à vù ằm phía nam, giá trị đạt trong kho ng từ tr đến 0.2 mMol N.m-3.
Hì 44. S k ố động vật nổi trung bình lớp mặt biển tháng 7
Vào thời kỳ tháng 7, sinh khố động vật nổi trung bình lớp mặt biển tại khu vực Nam Trung Bộ a động trong kho tr đến 1.3 mMol N.m-3. Sinh khối động vật nổi ở khu vực Nam Trung Bộ thời kỳ ày ũ đạt giá trị cự đại ở khu