Giáo trình DỰ BÁO THỦY VĂN BIỂN - Chương 6

CHƯƠNG 6 - DỰ BÁO DAO ĐỘNG KHÔNG TUẦN HOÀN CỦA MỰC NƯỚC B iến thiên mực nước trong biển xảy ra dưới tác động của những nhân tố chủ yếu sau: các lực tạo triều, dòng nước sông, bốc hơi, mưa, áp suất khí quyển và gió. Dự báo biến thiên của mực nước biển chủ yếu thực hiện cho những vùng gân bờ và các c ả ng biển. Trong trường hợp đó những nhân tố như địa hình đáy biển, hình dạng của đường bờ gần điểm cần dự báo là những đặc điểm quan trọng quyết định...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình DỰ BÁO THỦY VĂN BIỂN - Chương 6 CHƯƠNG 6 - DỰ BÁO DAO ĐỘNG KHÔNG TUẦN HOÀN CỦA MỰC NƯỚC B i ế n th iên m ự c n ướ c trong bi ể n x ả y ra d ướ i tác đ ộ ng c ủ a nh ữ ng nhân t ố c h ủ y ế u sau: các l ự c t ạ o tri ề u, dòng n ướ c sông, b ố c h ơ i, m ư a, áp su ấ t khí quy ể n và gió. D ự b áo bi ế n thiên c ủ a m ự c n ướ c bi ể n ch ủ y ế u th ự c hi ệ n cho nh ữ ng vùng gân b ờ v à các c ả ng bi ể n. Trong tr ườ ng h ợ p đ ó nh ữ ng nhân t ố n h ư đ ị a hình đ áy bi ể n, hình d ạ ng c ủ a đ ườ ng b ờ g ầ n đ i ể m c ầ n d ự b áo là nh ữ ng đ ặ c đ i ể m q uan tr ọ ng quy ế t đ ị nh s ự b i ế n thiên m ự c n ướ c d ướ i tác d ụ ng c ủ a các l ự c. T rong t ự n hiên h ệ t h ố ng chuy ể n đ ộ ng ph ứ c t ạ p c ủ a các kh ố i n ướ c th ườ ng do k ế t q u ả t ác đ ộ ng c ủ a t ấ t c ả n h ữ ng y ế u t ố đ ó. Các dao đ ộ ng tu ầ n hoàn (th ủ y tri ề u) đ ã đ ượ c nghiên c ứ u khá k ỹ v à vi ệ c d ự b áo chúng quy v ề v i ệ c l ậ p các b ả ng thu ỷ t ri ề u. Ở t rình đ ộ h i ệ n nay, nhi ề u mô hình th ủ y đ ộ ng s ố t r ị g i ả i bài toán tính và d ự b áo n ướ c dâng trong gió m ạ nh và trong bão đ ã đ ượ c x ây d ự ng và tri ể n khai và k ế t qu ả t h ử n ghi ệ m t ỏ r a r ấ t hi ệ u qu ả . Trong ch ươ ng này ch ỉ x ét nh ữ ng d ự b áo d ao đ ộ ng m ự c n ướ c d ự a trên các ph ươ ng pháp th ố ng kê đ ã đ ượ c s ử d ụ ng ph ổ b i ế n trong nghi ệ p v ụ c ác c ơ q uan d ự b áo th ủ y v ă n bi ể n. N ế u trong bi ể n quan tr ắ c đ ư ợ c nh ữ ng dao đ ộ ng tu ầ n hoàn và không tu ầ n hoàn c ủ a m ự c n ướ c thì nhi ệ m v ụ c ủ a ng ườ i nghiên c ứ u d ự b áo là ph ả i tách riêng đ ượ c ph ầ n tu ầ n hoàn và ph ầ n không tu ầ n hoàn. Bài toán này đ ượ c gi ả i quy ế t theo nh ữ ng cách khác nhau. Tr ườ ng h ợ p đ ơ n gi ả n nh ấ t là có s ố l i ệ u tính toán v ề d ao đ ộ ng tu ầ n hoàn c ủ a m ự c n ướ c và bài toán quy v ề t ìm hi ệ u g i ữ a m ự c n ướ c t ổ ng c ộ ng H t và ph ầ n t u ầ n hoàn H th đ ể t ách đ ượ c ph ầ n không tu ầ n hoàn H kth : H t − H th = H kth . Đ ạ i l ượ ng dao đ ộ ng không tu ầ n hoàn c ũ ng có th ể n h ậ n b ằ n g cách: trên đ ườ ng cong dao độ ng t ổ ng c ộ ng c ủ a m ự c n ướ c (hình 6.1), b ằ ng ph ươ ng pháp đ ồ t h ị , n ố i các đ i ể m gi ữ a đ o ạ n n ố i n ướ c ròng và n ướ c l ớ n đ ể n h ậ n m ộ t đ ườ ng cong là tr ơ n h ơ n và đ ó c ũ ng là đ ườ ng cong dao đ ộ ng không tu ầ n hoàn c ủ a m ự c n ướ c c ầ n nh ậ n. Khi không có các dao đ ộ ng không tu ầ n hoàn thì đ ườ ng cong này trùng h ợ p v ớ i m ự c n ướ c trung bình. M ự c n ướ c trung bình xác đ ị nh b ằ ng cách l ấ y trung bình các s ố đ o trên th ướ c đ o n ướ c h ay b ă ng tri ề u ký trong kho ả ng th ờ i gian dài. Tùy t ừ ng bài toán c ầ n gi ả i quy ế t, ng ườ i ta có th ể t ính m ự c n ướ c trung bình ngày, trung bình tháng, trung bình mùa, n ă m hay nhi ề u n ă m. 70 Hình 6.1. Loại dao động tuần hoàn từ mực nước tổng cộng cm 200 150 thêi gian 100 50 40 0 -40 thêi gian -80 -120 Hình 6.2. Đồ thị phân tích tác động gió lên mực nước ở các bờ đối diện N h ữ ng dao đ ộ ng tu ầ n hoàn c ủ a m ự c n ướ c có th ể c ó quy m ô ng ắ n h ạ n (t ừ m ộ t gi ờ đ ế n vài ngày), quy mô mùa và nhi ề u n ă m. Dao đ ộ ng dâng rút không tu ầ n hoàn c ủ a m ự c n ướ c th ể h i ệ n m ạ nh nh ấ t ở c ác vùng ven b ờ . Ở m ộ t s ố n ơ i n ướ c dâng rút m ạ nh có th ể g ây nên nh ữ ng khó kh ă n to l ớ n cho vi ệ c đ i l ạ i c ủ a tàu thuy ề n và nh ữ ng t ổ n th ấ t kinh t ế k hác. Trong nhi ề u tr ườ ng h ợ p vi ệ c p hân tích s ự d âng rút m ự c n ướ c trong tr ườ ng gió t ạ i các b ờ đ ố i di ệ n cho phép k ế t lu ậ n v ề n h ữ ng h ướ ng gió ch ủ y ế u quy ế t đ ị nh bi ế n đ ộ ng m ự c n ướ c t ạ i m ỗ i vùng b ờ . D ạ ng t ườ ng minh nh ấ t đ ể t h ự c hi ệ n vi ệ c này là d ự ng nh ữ ng đ ườ ng cong bi ế n thiên m ự c n ướ c có kèm theo nh ữ ng m ũ i tên ch ỉ h ướ ng và c ườ ng đ ộ g ió t ươ ng t ự n h ư h ình 6.2. Đ ượ c bi ế t r ằ ng do dòng ch ả y gió m à các kh ố i n ướ c di chuy ể n t ừ v ùng này t ớ i vùng khác. Khi kích th ướ c th ủ y v ự c không l ớ n và trong đ i ề u ki ệ n gió m ạ nh, ổ n đ ị nh thì ở b ờ đ ón gió qua n tr ắ c th ấ y n ướ c dâng, ở b ờ k hu ấ t gió - n ướ c rút. Gió là m ộ t trong nh ữ ng nguyên nhân chính c ủ a các dao đ ộ ng không ...