Xem mẫu
- 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 cøu
c¸c dßng ch¶y, sãng mÆt vµ sãng ngÇm, b¨ng biÓn. C¸c ph−¬ng ph¸p ©m häc ®−îc ¸p
dông réng r·i khi gi¶i quyÕt nhiÒu bµi to¸n øng dông. §ã lµ viÖc t×m vµ khai th¸c vïng
tËp trung c¸, t×m kiÕm kho¸ng s¶n cã Ých trªn ®¸y biÓn vµ ®¹i d−¬ng, ®¶m b¶o hµng h¶i
vµ dÉn tÇu... §Æc biÖt ph¶i kÓ tíi viÖc sö dông réng r·i c¸c ph−¬ng ph¸p ©m häc trong
lùc 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 ë
biÓn 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 ®Ó
gi¶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¸c
khèi n−íc theo nh÷ng ®Æc tr−ng tÝch ph©n cña c¸c tÝn hiÖu ©m cïng lóc trªn nh÷ng
vïng 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−¬ng
häc 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 ra
mét sè ®Æc tr−ng chñ yÕu cña sù truyÒn ©m trong biÓn nµy.
44
- Mét sè kÕt qu¶ kh¶o s¸t tr−êng tèc ®é ©m biÓn §«ng 45
1. 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 ®é
muèi gåm 137 181 tr¹m quan tr¾c ®· ®−îc thu thËp vµ kiÓm tra ®Ó lo¹i trõ nh÷ng sai sè
th«. Vïng biÓn ®−îc kh¶o s¸t giíi h¹n tõ vÜ tuyÕn 2 ®Õn 240VB, tõ 99 ®Õn 1200K§ ®−îc
chia 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 muèi
vÒ 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 líp
d−íi s©u. Nh− vËy nhËn ®−îc hai ma trËn ba chiÒu vÒ nhiÖt ®é vµ ®é muèi cho tõng
th¸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¸c
cao 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¸c
víi 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 ⋅ 10−5 P − 1,2943 ⋅ 10−7 P2 +
3,1580 ⋅ 10−8 PT + 1,5790 ⋅ 10−9 PT2 ) + P ( −1,8607 ⋅ 10−4 T + 7,4812 ⋅ 10−6 T2 +
4,5283 ⋅ 10−8 T3 ) + P2 ( −2,5294 ⋅ 10−7 T + 1,8563 ⋅ 10−9 T2 ) + P3 ( −1,9646 ⋅ 10−10 T ).
trong ®ã P − tÝnh b»ng kg/cm2.
B»ng c«ng thøc nµy ®· nhËn ®−îc ph©n bè th¼ng ®øng cña tèc ®é ©m t¹i tÊt c¶
c¸c ®iÓm thuéc vïng n−íc trªn biÓn §«ng, kho¶ng trªn mét ngµn ®iÓm. Trong môc 3 sÏ
rót ra mét sè nhËn xÐt vÒ ®Æc ®iÓm ph©n bè tèc ®é ©m ë biÓn §«ng trªn c¬ së ph©n tÝch
biÕn thiªn kh«ng gian cña tr−êng tèc ®é ©m t¹i nh÷ng mÆt c¾t th¼ng ®øng ®iÓn h×nh ë
biÓn §«ng.
Víi mçi tr¾c diÖn th¼ng ®øng cña tèc ®é ©m ®· tiÕn hµnh tÝnh to¸n sù khóc x¹ tia
©m trong n−íc biÓn. Quy tr×nh tÝnh ®−êng ®i cña tia ©m thùc hiÖn trªn c¬ së gi¶ thiÕt
r»ng sù khóc x¹ tia ©m chØ x¶y ra trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng. Gi¶ thiÕt r»ng toµn bÒ
dµy n−íc biÓn ®−îc chia thµnh nhiÒu líp (44 líp), trong ph¹m vi mçi líp tèc ®é ©m biÕn
thiªn tuyÕn tÝnh víi ®é s©u, tøc gradient th¼ng ®øng cña tèc ®é ©m trong mçi líp kh«ng
®æi. Trong tr−êng hîp nµy ®−êng ®i cña tia ©m sÏ lµ ®−êng trßn víi b¸n kÝnh R x¸c
®Þnh theo c«ng thøc (xem [1])
- Ph¹m V¨n HuÊn, Ph¹m Hoµng L©m
46
Co
R= , (2)
σ c cos α
vµ t©m cã c¸c täa ®é:
Co Co
xo = tgα ; zo = − , (3)
σc σc
trong ®ã C o − tèc ®é ©m t¹i nguån ph¸t; σ c − gra®ien tèc ®é ©m theo ph−¬ng th¼ng
®øng; α − gãc ra cña tia ©m so víi ph−¬ng ngang, tøc trôc x .
D−íi ®©y tr×nh bµy quy tr×nh tÝnh khóc x¹ tia ©m trong m«i tr−êng n−íc biÓn do
chóng t«i x©y dùng ®Ó thùc hiÖn tÝnh to¸n tù ®éng bøc tranh khóc x¹ tia ©m trong n−íc
biÓn trong ®iÒu kiÖn bÊt ®ång nhÊt tèc ®é ©m trªn ph−¬ng th¼ng ®øng (h×nh 1).
Ph−¬ng tr×nh quü ®¹o ®−êng trßn cña tia ©m trong líp tõ m¸y ph¸t ®Õn ®é s©u z1
sÏ cã d¹ng:
( x − x o ) 2 + (z − z o ) 2 = R 2 .
Sau khi thÕ c¸c gi¸ trÞ cña x o , z o , R vµo ph−¬ng tr×nh nµy vµ rót gän ta ®−îc
⎛C ⎞ C
x 2 − ⎜ 2 o tgα ⎟ x + z 2 − 2 o z = 0 . (4)
⎜σ ⎟ σc
⎝ ⎠
c
ThÕ gi¸ trÞ ®é s©u z1 vµo to¹ ®é z trong ph−¬ng tr×nh trªn ta nhËn ®−îc ph−¬ng
tr×nh ®¹i sè bËc hai ®èi víi to¹ ®é x d−íi d¹ng
⎛C ⎞ ⎛ ⎞
C
x 2 − ⎜ 2 o tgα ⎟ x + z 1 ⎜ z1 − 2 o ⎟ = 0. (5)
⎜σ ⎟ ⎜ ⎟
σc
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
c
O
zo
xo
z=0
Co
σc =const
i'
i
z = z1 C1
β
z
H×nh 1. §−êng ®i cña tia ©m trong n−íc biÓn ph©n líp
Muèn t×m täa ®é ngang cña giao ®iÓm cña tia ©m víi biªn ph©n c¸ch hai líp z1 ta
ph¶i gi¶i ph−¬ng tr×nh (5) ®èi víi Èn sè lµ x . Cã thÓ x¶y ra ba tr−êng hîp sau ®©y:
- Mét sè kÕt qu¶ kh¶o s¸t tr−êng tèc ®é ©m biÓn §«ng 47
a) Khi ph−¬ng tr×nh (5) cã hai nghiÖm riªng biÖt, tøc cã hai gi¸ trÞ cña x , ta cÇn
chän lÊy mét nghiÖm x1 phï hîp: thÝ dô, nÕu ®−êng trßn quü ®¹o tia ©m quay bÒ lâm
lªn trªn th× chän lÊy gi¸ trÞ nhá nhÊt trong hai nghiÖm, ®ã sÏ lµ giao ®iÓm thø nhÊt cña
tia ©m khi ®i tõ trªn xuèng tíi biªn ph©n c¸ch z1 .
b) Khi ph−¬ng tr×nh cã mét nghiÖm kÐp, gi¸ trÞ nghiÖm x1 chÝnh lµ tiÕp ®iÓm cña
tia ©m víi biªn ph©n c¸ch z1 . Trong tr−êng hîp nµy tia ©m ph¶n x¹ toµn phÇn t¹i biªn
ph©n c¸ch z1 vµ tiÕp tôc ®i lªn phÝa trªn.
c) NÕu ph−¬ng tr×nh v« nghiÖm, ®iÒu ®ã cã nghÜa r»ng tia ©m ®· ph¶n x¹ toµn
phÇn t¹i mét ®é s©u nhá h¬n so víi ®é s©u z1 ®ang xÐt. Trong tr−êng hîp nµy ph¶i t×m
®é s©u z1 nhá h¬n, t¹i ®ã x¶y ra ph¶n x¹ toµn phÇn cña tia ©m. B»ng gi¶i tÝch ®iÒu nµy
cã thÓ thùc hiÖn b»ng c¸ch kh¶o s¸t biÖt sè cña ph−¬ng tr×nh (5), tøc t×m gi¸ trÞ z1 sao
cho tho¶ m·n ®¼ng thøc:
2
⎛C ⎞
C
− 2 o z 1 − ⎜ o tgα ⎟ = 0 .
2
(6)
z1 ⎜σ ⎟
σc ⎝c ⎠
ThÊy r»ng cã thÓ cã hai gi¸ trÞ cña z1 tho¶ m·n ®¼ng thøc nµy vµ ng−êi ta ph¶i
chän gi¸ trÞ nµo gÇn víi ®é s©u biªn ph©n c¸ch z1 ®· cho.
NÕu tia ©m tiÕp tôc ®i xuèng líp d−íi, th× gãc tíi i cña tia ©m t¹i biªn ph©n c¸ch
z1 sÏ ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch tÝnh trÞ sè tang cña gãc nghiªng cña tiÕp tuyÕn víi ®−êng
dz
trßn quü ®¹o tia ©m (4) t¹i ®iÓm ( x1 , z1 ) . LÊy ®¹o hµm theo ph−¬ng tr×nh (4) ta
dx
®−îc c«ng thøc tÝnh gãc gi÷a trôc x vµ tia ©m t¹i ®iÓm ( x1 , z1 ) nh− sau:
C0
x1 − tgα
σ0
dz
tgα 1 = = . (7)
x = x1
C0
dx
z1 −
z = z1
σ0
Tõ ®iÓm cã to¹ ®é ( x1 , z1 ) ta tiÕp tôc tÝnh quü ®¹o tia ©m trong líp tõ tÇng quan
tr¾c z1 ®Õn tÇng quan tr¾c z 2 theo quy tr×nh hoµn toµn t−¬ng tù nh− trªn vµ qu¸ tr×nh
tÝnh lÆp l¹i cho ®Õn tÇng cuèi cïng cña tr¹m quan tr¾c hoÆc tíi ®¸y.
3. Mét sè ®Æc ®iÓm ph©n bè tèc ®é ©m ë vïng kh¬i biÓn §«ng vµ c¸c ®Æc tr−ng
®−êng ®i cña tia ©m
Trªn h×nh 2 dÉn thÝ dô vÒ ph©n bè th¼ng ®øng cña nhiÖt ®é, ®é muèi vµ tèc ®é ©m
t¹i mét ®iÓm thuéc vïng kh¬i biÓn §«ng trong th¸ng Giªng. Sù biÕn thiªn m¹nh cña
nhiÖt ®é trong líp nªm nhiÖt mïa quyÕt ®Þnh sù gi¶m tèc ®é ©m trong líp trªn cña biÓn
tõ mÆt tíi kho¶ng ®é s©u 800−1000 m.
- Ph¹m V¨n HuÊn, Ph¹m Hoµng L©m
48
5 10 15 20 25 34.3 34.4 34.5 34.6 1490 1500 1510 1520 1530
0
0 0
-200
-200 -200
-400
-400 -400
-600
-600 -600
-800
-800 -800
-1000
-1000 -1000
-1200
-1200 -1200
-1400
-1400 -1400
-1600
-1600 -1600
-1800
-1800 -1800
-2000
-2000 -2000
a) b) c)
H×nh 2. Ph©n bè th¼ng ®øng nhiÖt ®é (a), ®é muèi (b) vµ tèc ®é ©m (c) t¹i ®iÓm 110,5oK§−13,5oVB
§é muèi th−êng kh«ng cã vai trß ®¸ng kÓ lµm biÕn thiªn tèc ®é ©m. T¹i mét sè
®iÓm, c¸c th¸ng mïa ®«ng, do ¶nh h−ëng cña l−ìi n−íc l¹nh, mÆn tõ phÝa ®«ng b¾c biÓn
x©m nhËp vµo biÓn g©y nªn cùc ®¹i côc bé cña ®é muèi t¹i ®é s©u vµi tr¨m mÐt (xem
h×nh 2 b) chØ lµm cho ph©n bè tèc ®é ©m Ýt nhiÒu thay ®æi trong líp nµy.
Vai trß cña nhiÖt ®é mÆt biÓn thÓ hiÖn ë sù ph©n hãa tèc ®é ©m theo ®íi b¾c nam
thÓ hiÖn kh¸ râ vµo mïa ®«ng. Trong c¸c th¸ng mïa ®«ng dßng ch¶y l¹nh gãp phÇn
h×nh thµnh c¸c ®−êng ®¼ng trÞ tèc ®é ©m cã d¹ng l−ìi x©m nhËp tõ phÝa b¾c vµ ®«ng
b¾c biÓn (h×nh 3). Trong mïa hÌ tr−êng tèc ®é ©m mÆt biÓn ®ång nhÊt h¬n, nh−ng tån
t¹i mét vïng thiªn gi¶m tèc ®é ©m trïng víi vïng ho¹t ®éng cña n−íc tråi gÇn bê Nam
Trung Bé, ViÖt Nam (h×nh 4).
B¾t ®Çu tõ kho¶ng ®é s©u 800 − 900 m hoÆc 1000−1200 m, khi nhiÖt ®é kh«ng cßn
biÕn thiªn m¹nh theo ®é s©u th× vai trß cña ¸p suÊt b¾t ®Çu lµm t¨ng tèc ®é ©m. V× vËy
t¹i vïng kh¬i biÓn §«ng th−êng quan s¸t thÊy cùc tiÓu chÝnh cña tèc ®é ©m ë c¸c ®é s©u
kho¶ng tõ 900 ®Õn 1200 m phï hîp víi quy luËt chung cña vïng nhiÖt ®íi Th¸i B×nh
D−¬ng. H×nh 7 lµ thÝ dô vÒ b¶n ®å ph©n bè ®é s©u cùc tiÓu chÝnh cña tèc ®é ©m (trôc
kªnh ©m ngÇm ®¹i d−¬ng).
- Mét sè kÕt qu¶ kh¶o s¸t tr−êng tèc ®é ©m biÓn §«ng 49
100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120
24 24
22 22
20 20
18 18
16 16
14 14
12 12
10 10
8 8
6 6
4 4
2 2
100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120
H×nh 3. Ph©n bè tèc ®é ©m trªn mÆt biÓn §«ng, th¸ng 1
Trªn h×nh 5 biÓu diÔn bøc tranh ®−êng ®ia cña tia ©m tÝnh cho tr−êng hîp gãc më
c¸c tia b»ng 30, 20, 15, 10, 5o so víi ph−¬ng ngang trong hai tr−êng hîp: nguån ph¸t ë
gÇn mÆt (®é s©u 30 m) vµ trªn h×nh 6 lµ bøc tranh t−¬ng tù víi nguån ph¸t t¹i ®é s©u
cùc tiÓu chÝnh cña tèc ®é ©m (1000 m).
NÕu vÏ chi tiÕt ®−êng ®i cña c¸c tia ©m trong tr−êng hîp nguån ph¸t ®Æt t¹i ®é
s©u 30 m, ta nhËn thÊy r»ng trªn mÆt biÓn, gÇn nguån ph¸t lµ mét vïng tèi ©m cã b¸n
kÝnh kho¶ng 50 m, cßn vïng s¸ng ©m thø nhÊt trªn mÆt biÓn, gäi lµ vïng s¸ng gÇn
nguån, lµ mét vµnh khuyªn víi b¸n kÝnh ngoµi biÕn thiªn tõ 300 ®Õn 500 m.
Ta thÊy r»ng, do ®é s©u biÓn nhá h¬n so víi c¸c ®é s©u ®¹i d−¬ng vµ ®é muèi ë c¸c
tÇng s©u th−êng chØ b»ng kho¶ng 35%o, nªn kªnh ©m ngÇm ë biÓn §«ng thuéc lo¹i
kªnh víi tèc ®é ©m t¹i ®¸y biÓn nhá h¬n nhiÒu so víi tèc ®é trªn mÆt biÓn vµ biÕn thiªn
tèc ®é ©m theo ®é s©u kh«ng lín. Kh¶o s¸t ®−êng ®i cña c¸c tia ©m trong tr−êng hîp
nguån ë ®é s©u trôc kªnh ©m ngÇm vµ gãc më cùc ®¹i 30o so víi ph−¬ng ngang thÊy
r»ng chØ cã c¸c tia víi gãc ®i ra khái nguån rÊt nhá míi cã thÓ cã kh¶ n¨ng ph¶n x¹ bªn
trong bÒ dµy n−íc biÓn. PhÇn c¸c tia cßn l¹i th−êng ph¶n x¹ t¹i ®¸y vµ mÆt biÓn víi
n¨ng l−îng gi¶m ®i kh¸ nhiÒu.
- Ph¹m V¨n HuÊn, Ph¹m Hoµng L©m
50
100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120
24 24
22 22
20 20
18 18
16 16
14 14
12 12
10 10
8 8
6 6
4 4
2 2
100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120
H×nh 4. Ph©n bè tèc ®é ©m trªn mÆt biÓn §«ng, th¸ng 7
H×nh 5. §−êng ®i cña c¸c tia ©m t¹i ®iÓm cã täa ®é 110,5oK§ - 13,5oVB (nguån ph¸t ë ®é s©u 30 m)
- Mét sè kÕt qu¶ kh¶o s¸t tr−êng tèc ®é ©m biÓn §«ng 51
H×nh 6. §−êng ®i cña c¸c tia ©m t¹i ®iÓm cã täa ®é 110,5oK§ - 13,5oVB
(nguån ph¸t ë ®é s©u 1000 m - ®é s©u cùc tiÓu chÝnh cña tèc ®é ©m)
100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120
24 24
22 22
20 20
18 18
16 16
14 14
12 12
10 10
8 8
6 6
4 4
2 2
100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120
H×nh 7. Ph©n bè ®é s©u cùc tiÓu chÝnh cña tèc ®é ©m ë biÓn §«ng, th¸ng 1
- Ph¹m V¨n HuÊn, Ph¹m Hoµng L©m
52
KÕt luËn
§· khai th¸c mét c¬ së d÷ liÖu kh¸ ®Çy ®ñ vÒ nhiÖt ®é vµ ®é muèi ®Ó nhËn ®−îc
nh÷ng ®Æc tr−ng trung b×nh vÒ tr−êng tèc ®é ©m vµ bøc tranh truyÒn ©m trong n−íc ë
biÓn §«ng.
Víi ®iÒu kiÖn biÓn §«ng, nhiÖt ®é n−íc cã vai trß chÝnh ¶nh h−ëng tíi ph©n bè
kh«ng gian cña tèc ®é ©m, g©y nªn sù ph©n hãa tèc ®é ©m líp gÇn mÆt vµo mïa ®«ng
víi c¸c ®−êng ®¼ng trÞ tèc ®é ©m ch¹y theo h−íng ®«ng b¾c - t©y nam vµ cã d¹ng l−ìi.
Trong mïa hÌ yÕu tè n−íc tråi l¹nh t¹o thµnh mét vïng tèc ®é ©m nhá t−¬ng ®èi ë vïng
gÇn bê Nam Trung Bé.
T¹i phÇn lín c¸c ®iÓm thuéc vïng kh¬i biÓn §«ng quan s¸t thÊy cùc tiÓu chÝnh
cña tèc ®é ©m ë c¸c ®é s©u 900−1200 m phï hîp víi quy luËt chung cña vïng nhiÖt ®íi
Th¸i B×nh D−¬ng. Kªnh ©m ngÇm ë biÓn §«ng thuéc lo¹i kªnh víi gradient tèc ®é ©m
kh«ng lín vµ tèc ®é ©m t¹i ®¸y nhá h¬n nhiÒu so víi t¹i mÆt.
KÕt qu¶ tÝnh ®−êng ®i tia ©m ®èi víi tr−êng hîp nguån t¹i ®é s©u 30, gãc më cña
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 500 m.
C«ng tr×nh nµy ®−îc thùc hiÖn víi sù hç trî kinh phÝ cña ®Ò tµi “Nghiªn cøu
tr−êng thñy ©m vµ tr−êng sãng néi cña vïng biÓn ViÖt Nam”, m· sè KC-09-18 vµ ®Ò tµi
c¬ b¶n ”Ph©n tÝch vµ dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng thñy v¨n biÓn §«ng”, m· sè 742804.
Tµi liÖu tham kh¶o
1. Ph¹m V¨n HuÊn, TÝnh to¸n trong h¶i d−¬ng häc, NXB §¹i häc Quèc gia Hµ Néi, 2003, 244 tr.
2. Ph¹m V¨n Thôc, Mét sè ®Æc ®iÓm cña tr−êng sãng ©m t¹i vïng biÓn ViÖt Nam, TuyÓn tËp
b¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ khoa häc c«ng nghÖ biÓn toµn quèc lÇn thø IV, Hµ Néi, 1999, tr.
244-250.
3. Ph¹m V¨n Thôc, Tr¹ng th¸i ©m häc vïng n−íc tråi Nam Trung Bé, C¸c c«ng tr×nh nghiªn
cøu ®Þa chÊt vµ ®Þa vËt lý biÓn, tËp V, NXB Khoa häc Kü thuËt, Hµ Néi, 1999, tr.198-211.
Μαлинин В. Н. Общая Οкеанология. Часть1: Физическаие процессы. Санкт Πетербург, 1998, 400 с.
4.
VNU. JOURNAL OF SCIENCE, Nat., Sci., & Tech., T.xXI, n03AP., 2005
some results of The investigation of the sound
velocity field in the south-china sea
Pham Van Huan, Pham Hoang Lam
Department of Hydro-Meteorology & Oceanography
College of Science, VNU
The data base of 137 181 temperature and salinity profiles on the South-china
sea were used to compute the sound speed in sea water. The area restricted from 99oE
to 120oE and from 2oN ®Õn 24oN was devided into a mesh domain with the maesh size
- Mét sè kÕt qu¶ kh¶o s¸t tr−êng tèc ®é ©m biÓn §«ng 53
of 0,5o in longitudial and latitudial directions. The monthly averaged profiles of sound
speed were calculated at each maesh and the sound speed vertical sections along the
parallels 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11 and 10oN were builed up. By the analysis of
the horizontal distribution of sound speed it was found that in winter period the water
transport by the winter cold currents has decreased the sound speed in the suface layer
in the north and the northeast of the South-china sea.
In the whole open area of the sea a main layer of minimal sound speed was
observed at the depths regularly from 800 to 1000 m and deeper, 1200 m, in the centre
of the sea.
The results of computing the sound refraction patterns for a source with 30o open
angle located at depth of 30 m denoted a surface circle of shadow zone with radius of
about 50 m. The last limiting ray reached the sea surface at a distance about 300-500
m from the source.
nguon tai.lieu . vn
