Báo cáo nghiên cứu khoa học Chuẩn bị số liệu và triển khai dự báo điều kiện môi trường theo mô hình 3D và các mô hình khác (thống kê) cho mùa đông - xuân 2003-2004 vùng biển Trung Bộ

Để đáp ứng mục tiêu dự báo phục vụ đánh bắt xa bờ thì vấn đề dự báo các tr-ờng hải d-ơng đ-ợc xem là trọng tâm. Sau khi tiến hành các b-ớc chuẩn bị từ hoàn thiện mô hình đến chuẩn bị các đầu vào, hiện nay đã có thể sử dụng mô hình thuỷ nhiệt động lực học hệ các ph-ơng trình nguyên thuỷ để dự tính và dự báo các tr-ờng hải d-ơng trên khu vực nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học " Chuẩn bị số liệu và triển khai dự báo điều kiện môi trường theo mô hình 3D và các mô hình khác (thống kê) cho mùa đông - xuân 2003-2004 vùng biển Trung Bộ "T¹p chÝ Khoa häc ®hqghn, KHTN & CN, T.xxI, Sè 3PT., 2005 ChuÈn bÞ sè liÖu vµ triÓn khai dù b¸o ®iÒu kiÖn m«i tr−êng theo m« h×nh 3D vµ c¸c m« h×nh kh¸c (thèng kª) cho mïa ®«ng - xu©n 2003-2004 vïng biÓn Trung Bé Hµ Thanh H−¬ng Trung t©m §éng lùc vµ M«i tr−êng biÓn Tr−êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, §HQG Hµ Néi Tãm t¾t: §Ó ®¸p øng môc tiªu dù b¸o phôc vô ®¸nh b¾t xa bê th× vÊn ®Ò dù b¸o c¸c tr−êng h¶i d−¬ng ®−îc xem lµ träng t©m. Sau khi tiÕn hµnh c¸c b−íc chuÈn bÞ tõ hoµn thiÖn m« h×nh ®Õn chuÈn bÞ c¸c ®Çu vµo, hiÖn nay ®· cã thÓ sö dông m« h×nh thuû nhiÖt ®éng lùc häc hÖ c¸c ph−¬ng tr×nh nguyªn thuû ®Ó dù tÝnh vµ dù b¸o c¸c tr−êng h¶i d−¬ng trªn khu vùc nghiªn cøu. Yªu cÇu ®Æt ra lµ dù b¸o c¸c tr−êng thuû nhiÖt ®éng lùc cho th¸ng sau, nªn c¸c tr−êng ban ®Çu ph¶i lµ tr−êng trung b×nh cho th¸ng xuÊt ph¸t v× vËy cÇn ph¶i thiÕt lËp ®−îc c¸c tr−êng 3D nhiÖt ®é vµ ®é muèi trªn toµn vïng biÓn. Trong bµi b¸o nµy t«i ®· sö dông m« h×nh 3 chiÒu thuû nhiÖt ®éng lùc häc víi c¸c tr−êng nhiÖt ®é ®−îc thiÕt lËp lµm ®Çu vµo ®Ó ch¹y dù b¸o tõng th¸ng mïa ®«ng- xu©n 2003- 2004.1. Më ®Çu Bµi to¸n thiÕt lËp vµ dù b¸o c¸c tr−êng h¶i d−¬ng ®· vµ ®ang ®−îc c¸c nhµ khoahäc quan t©m bëi tÝnh øng dông thiÕt thùc cña c¸c tr−êng nµy trong ngµnh c«ng nghiÖp®¸nh b¾t xa bê. §Ó triÓn khai dù b¸o cho khu vùc nghiªn cøu (vïng biÓn miÒn trung), chóng t«iøng dông m« h×nh cho toµn vïng biÓn §«ng, ®iÒu nµy sÏ gãp phÇn h¹n chÕ c¸c sai sè cãthÓ cã do c¸c ®iÒu kiÖn biªn hë sinh ra. Do yªu cÇu cña vÊn ®Ò ®Æt ra còng nh− kh¶ n¨ng kiÓm chøng, chóng t«i chóträng tr−íc hÕt ®Õn c¸c tr−êng nhiÖt, nh÷ng tr−êng mùc biÓn, hoµn l−u vµ ®é muèicòng nh− c¸c yÕu tè sinh th¸i liªn quan sÏ ®−îc xem xÐt trong mét sè khÝa c¹nh riªng.Trong bµi b¸o nµy tËp trung chñ yÕu cho viÖc dù b¸o vµ kiÓm chøng tr−êng nhiÖt th«ngqua nhiÖt ®é n−íc mÆt biÓn.2. Ph−¬ng ph¸p vµ tµi liÖu Nh− chóng ta ®Òu biÕt c¸c tr−êng ban ®Çu cho m« h×nh 3 chiÒu (3D) cña Trungt©m ®éng lùc vµ M«i tr−êng biÓn lµ c¸c tr−êng 3D ®Çy ®ñ c¸c biÕn thuû nhiÖt ®éng lùcbiÓn: nhiÖt ®é, ®é muèi, vËn tèc vµ h−íng dßng ch¶y. Tuy nhiªn, chóng ta kh«ng thÓ cã®−îc mét tr−êng dßng ch¶y 3D tin cËy nµo vµo thêi ®iÓm dù b¸o, bµi to¸n ®Æt ra lµ ph¶ithiÕt lËp ®−îc c¸c tr−êng 3D nhiÖt ®é vµ ®é muèi trªn toµn vïng biÓn. Víi yªu cÇu ®Ætra lµ dù b¸o c¸c tr−êng thuû nhiÖt ®éng lùc cho th¸ng sau, nªn c¸c tr−êng ban ®Çu nµyph¶i lµ tr−êng trung b×nh cho th¸ng xuÊt ph¸t. 54ChuÈn bÞ sè liÖu vµ triÓn khai dù b¸o ®iÒu kiÖn m«i tr−êng… 552.1. C¸c sè liÖu sö dông ®Ó thiÕt lËp tr−êng ban ®Çu Do kh«ng cã ®ñ m¹ng l−íi c¸c tr¹m ®o nhiÖt ®é vµ ®é muèi cña c¸c tÇng s©u trªntoµn biÓn, nªn chØ cã c¸ch thiÕt lËp c¸c tr−êng 3D tõ tr−êng nhiÖt ®é n−íc mÆt biÓn vµc¸c ph©n bè th¼ng ®øng chuÈn cã hiÖu chØnh víi sè liÖu ®o nÕu cã. Tr−êng nhiÖt ®é n−íc mÆt biÓn ®−îc sö dông lµ tr−êng viÔn th¸m nhiÖt ®· ®−îcph©n tÝch theo hÖ thèng MODAS cña phßng Nghiªn cøu H¶i qu©n Hoa kú (NRL) ®−îcphæ biÕn hµng ngµy trªn internet. C¸c ph©n bè nhiÖt ®é theo ph−¬ng th¼ng ®øng thu ®−îc b»ng kÕt qu¶ ph©n tÝchc¸c sè liÖu nhiÖt ®é trong bé Atlat ®¹i d−¬ng thÕ giíi 2001 (WOA2001). C¸c tr−êng ®é muèi ®−îc xö lý theo nguån sè liÖu trªn b»ng ch−¬ng tr×nh th«ngdông cña Trung t©m §éng lùc vµ M«i tr−êng biÓn do Ph¹m V¨n HuÊn biªn so¹n.2.2. Ph−¬ng ph¸p thiÕt lËp tr−êng ban ®Çu cña m« h×nh - Tr−êng nhiÖt ®é vµ ®é muèi ®−îc x©y dùng tõ b¶n ®å ph©n bè nhiÖt ®é n−íc bÒmÆt ph©n tÝch kÕt hîp ¶nh viÔn th¸m vµ khÝ hËu cña trung t©m KhÝ t−îng H¶i v¨n HoaKú, vµ profile th¼ng ®øng cña nhiÖt ®é. - Tr−êng vËn tèc ban ®Çu U, V ®−îc gi¶ ®Þnh lµ 0 ®èi víi viÖc dù b¸o cho th¸ng®Çu tiªn, lÇn ch¹y tiÕp theo ®−îc lÊy theo kÕt qu¶ cña th¸ng võa ch¹y. C¸c t¸c ®éng lªn biÓn g©y biÕn ®æi c¸c tr−êng thuû nhiÖt ®éng lùc theo m« h×nh3D bao gåm: - Tr−êng ¸p suÊt khÝ quyÓn trªn mÆt biÓn, - Tr−êng øng suÊt giã, - Tr−êng c¸c th«ng l−îng nhiÖt trao ®æi qua mÆt biÓn, - Tr−êng c¸n c©n n−íc ngät – th«ng l−îng n−íc qua mÆt biÓn thÓ hiÖn b»ng hiÖusuÊt gi÷a bèc h¬i vµ m−a trªn biÓn. ThiÕt lËp tr−êng 3D cña th¸ng bÊt kú ®Ó dù b¸o cho th¸ng tiÕp theo Th«ng th−êng c¸c sè liÖu tõng th¸ng ®Ó ch¹y m« h×nh lµ sè liÖu nhiÖt ®é, ®é muèi,U, V vµ tr−êng khÝ ¸p. §Ó cã ®−îc mét tr−êng 3D thÓ hiÖn ®Çy ®ñ ®−îc sù ph©n bè theo®é s©u cña ®Þa h×nh thùc ta tiÕn hµnh c¸c b−íc: - Sè ho¸ b¶n ®å nhiÖt ®é tÇng mÆt b»ng ph−¬ng ph¸p nhËn d¹ng m· mµu. - X©y dùng ph©n bè chuÈn th¼ng ®øng cña nhiÖt ®é b»ng ph−¬ng ...