Báo cáo nghiên cứu khoa học Một số kết quả khảo sát tr-ờng tốc độ âm biển Đông

Cơ sở dữ liệu về nhiệt độ và độ muối biển Đông gồm 137 181 trạm quan trắc đ-ợc khai thác để tính tốc độ âm trong n-ớc biển. Vùng biển Đông giới hạn từ 99oKĐ đến 120oKĐ, từ 2oVB đến 24oVB đ-ợc chia thành mạng l-ới với b-ớc 0,5o trên các ph-ơng kinh tuyến và vĩ tuyến. Tại mỗi điểm nút l-ới đã tính phân bố thẳng đứng trung bình tháng của tốc độ âm. Từ đó xây dựng các mặt cắt thẳng đứng của tốc độ âm ứng với các vĩ tuyến 19, 18, 17, 16, 15,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học " Một số kết quả khảo sát tr-ờng tốc độ âm biển Đông "T¹p chÝ Khoa häc ®hqghn, KHTN & CN, T.xxI, Sè 3PT., 2005 Mét sè kÕt qu¶ kh¶o s¸t tr−êng tèc ®é ©m biÓn §«ng Ph¹m V¨n HuÊn, Ph¹m Hoµng L©m Khoa KhÝ t−îng Thñy v¨n vµ H¶i d−¬ng häc, Tr−êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, §HQG Hµ Néi Tãm t¾t: C¬ së d÷ liÖu vÒ nhiÖt ®é vµ ®é muèi biÓn §«ng gåm 137 181 tr¹m quan tr¾c ®−îc khai th¸c ®Ó tÝnh tèc ®é ©m trong n−íc biÓn. Vïng biÓn §«ng giíi h¹n tõ 99oK§ ®Õn 120oK§, tõ 2oVB ®Õn 24oVB ®−îc chia thµnh m¹ng l−íi víi b−íc 0,5o trªn c¸c ph−¬ng kinh tuyÕn vµ vÜ tuyÕn. T¹i mçi ®iÓm nót l−íi ®· tÝnh ph©n bè th¼ng ®øng trung b×nh th¸ng cña tèc ®é ©m. Tõ ®ã x©y dùng c¸c mÆt c¾t th¼ng ®øng cña tèc ®é ©m øng víi c¸c vÜ tuyÕn 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11 vµ 10 oVB. KÕt qu¶ ph©n tÝch ph©n bè tèc ®é ©m theo mÆt réng biÓn cho thÊy trong thêi kú mïa ®«ng, thÝ dô th¸ng 1, sù vËn chuyÓn n−íc do dßng ch¶y l¹nh mïa ®«ng lµm gi¶m tèc ®é ©m trong líp n−íc mÆt ë phÇn phÝa b¾c vµ ®«ng b¾c biÓn §«ng. Trªn toµn vïng kh¬i biÓn §«ng quan s¸t thÊy tÇng cùc tiÓu chÝnh cña tèc ®é ©m (trôc kªnh ©m ngÇm ®¹i d−¬ng) t¹i ®é s©u biÕn thiªn trong kho¶ng 900 - 1000m, ë trung t©m c¸c vïng kh¬i cã thÓ tíi s©u h¬n, 1200m. KÕt qu¶ tÝnh ®−êng ®i tia ©m ®èi víi tr−êng hîp nguèn t¹i ®é s©u 30, gãc më nguån 30o nhËn ®−îc b¸n kÝnh vïng tèi ©m trªn mÆt kho¶ng 50 m, b¸n kÝnh ngoµi cña vµnh khuyªn s¸ng ©m gÇn nguån trªn mÆt b»ng kho¶ng 300 ®Õn 500m. C¸c ®Æc tr−ng ©m häc cã thÓ ®−îc sö dông ®Ó chØ thÞ c¸c khèi n−íc, nghiªn cøuc¸c dßng ch¶y, sãng mÆt vµ sãng ngÇm, b¨ng biÓn. C¸c ph−¬ng ph¸p ©m häc ®−îc ¸pdông réng r·i khi gi¶i quyÕt nhiÒu bµi to¸n øng dông. §ã lµ viÖc t×m vµ khai th¸c vïngtËp trung c¸, t×m kiÕm kho¸ng s¶n cã Ých trªn ®¸y biÓn vµ ®¹i d−¬ng, ®¶m b¶o hµng h¶ivµ dÉn tÇu... §Æc biÖt ph¶i kÓ tíi viÖc sö dông réng r·i c¸c ph−¬ng ph¸p ©m häc tronglùc l−îng h¶i qu©n [4]. Trong khi ®ã viÖc nghiªn cøu ©m häc biÓn ë n−íc ta cßn Ýt [2, 3]. LÇn ®Çu tiªn kªnh ©m ngÇm ®−îc ph¸t hiÖn n¨m 1946 trong thêi gian kh¶o s¸t ëbiÓn NhËt B¶n, sau ®ã ®−îc c¸c nhµ khoa häc Nga L. M. Brekhovskich vµ L. §.Rozenberg gi¶i thÝch. Gi¸ trÞ thùc tiÔn cña kªnh ©m ngÇm rÊt to lín. HiÖn t−îng truyÒn©m ®i xa bªn trong kªnh ©m ngÇm lµ c¬ së cña thñy ©m häc hiÖn ®¹i. Ngoµi liªn l¹c vµ ph¸t tÝn hiÖu d−íi n−íc, kªnh ©m ngÇm cã thÓ ®−îc sö dông ®Ógi¶i quyÕt trùc tiÕp nh÷ng bµi to¸n h¶i d−¬ng häc. ThÝ dô, x©y dùng hÖ thèng tr¾c ®¹c©m häc, cho phÐp tiÕn hµnh quan tr¾c liªn tôc vÒ tr¹ng th¸i vµ chuyÓn ®éng cña c¸ckhèi n−íc theo nh÷ng ®Æc tr−ng tÝch ph©n cña c¸c tÝn hiÖu ©m cïng lóc trªn nh÷ngvïng n−íc réng lín cña ®¹i d−¬ng vµ biÓn. Trong bµi nµy, xuÊt ph¸t tõ c¬ së d÷ liÖu phong phó vÒ c¸c ®Æc tr−ng h¶i d−¬nghäc c¬ b¶n nh− nhiÖt ®é vµ ®é muèi, ®· kh¶o s¸t nh÷ng ®Æc ®iÓm chÝnh cña tr−êng tèc®é ©m trong biÓn §«ng, tÝnh to¸n bøc tranh khóc x¹ tia ©m trong n−íc biÓn ®Ó rót ramét sè ®Æc tr−ng chñ yÕu cña sù truyÒn ©m trong biÓn nµy. 44Mét sè kÕt qu¶ kh¶o s¸t tr−êng tèc ®é ©m biÓn §«ng 451. C¸ch thøc xö lý sè liÖu nhiÖt ®é vµ ®é muèi C¬ së d÷ liÖu vÒ c¸c ®Æc tr−ng vËt lý c¬ b¶n cña n−íc biÓn §«ng lµ nhiÖt ®é vµ ®émuèi gåm 137 181 tr¹m quan tr¾c ®· ®−îc thu thËp vµ kiÓm tra ®Ó lo¹i trõ nh÷ng sai sèth«. Vïng biÓn ®−îc kh¶o s¸t giíi h¹n tõ vÜ tuyÕn 2 ®Õn 240VB, tõ 99 ®Õn 1200K§ ®−îcchia thµnh nh÷ng « vu«ng cã c¹nh 0,50 theo c¸c ph−¬ng kinh tuyÕn vµ vÜ tuyÕn. T¹i mçi®iÓm nót cña miÒn l−íi nµy ®· tiÕn hµnh néi suy tuyÕn tÝnh gi¸ trÞ nhiÖt ®é vµ ®é muèivÒ 45 tÇng s©u, trong ®ã ë c¸c líp gÇn mÆt biÓn cã sè tÇng s©u mau h¬n so víi c¸c lípd−íi s©u. Nh− vËy nhËn ®−îc hai ma trËn ba chiÒu vÒ nhiÖt ®é vµ ®é muèi cho tõngth¸ng trong n¨m.2. Ph−¬ng ph¸p tÝnh tèc ®é ©m trong n−íc biÓn vµ quy tr×nh x©y dùng quü®¹o cña tia ©m XuÊt ph¸t tõ c¸c tr−êng nhiÖt ®é vµ ®é muèi trung b×nh th¸ng nhiÒu n¨m trªn®©y ®· x¸c ®Þnh tèc ®é ©m theo mét trong nh÷ng c«ng thøc thùc nghiÖm cã ®é chÝnh x¸ccao vµ phæ dông lµ c«ng thøc cña Wilson W. D (xem [1]: C = 1449,14 + C T + C S + C P + C PTS , (1)trong ®ã C tÝnh b»ng m/s; c¸c hiÖu chØnh do nhiÖt ®é kh¸c víi 0°C ( CT ), ®é muèi kh¸cvíi 35%o ( C S ), ¸p suÊt kh¸c víi ¸p suÊt khÝ quyÓn ( CP ) vµ hiÖu chØnh tæng hîp ( CPTS )®−îc x¸c ®Þnh theo c¸c c«ng thøc: CT = 4,5721 T − 4,4532 ⋅ 10 −2 T2 − 2,60445 ⋅ 10 −4 T3 + 7,9851 ⋅ 10 −6 T4 ; CS = 1,39799(S − 35 ) + 1,69202 ⋅ 10 −3 (S − 35 )2 ; CP = 1,60272 ⋅ 10 −3 P + 1,0268 ⋅ 10 −6 P 2 + 3,5216 ⋅ 10 −9 P 3 − 3,3603 ⋅ 10 −12 P 4 ; CPTS = (S − 35 ) ( −1,1244 ⋅ 10−2 T + 7,7711 ⋅ 10 −7 T2 + 7,7016 ⋅ ...