Báo cáo nghiên cứu khoa học Kiểm chứng mô hình dự báo tr-ờng sóng vùng vịnh bắc bộ

Để tiến hành dự báo tr-ờng sóng vùng vịnh Bắc Bộ trong khuôn khổ đề tài cấp nhà n-ớc KC-09-04 giai đoạn 2001 – 2005, “Xây dựng mô hình dự báo các tr-ờng khí t-ợng thuỷ văn vùng biển Đông”, đã sử dụng mô hình WAM để dự báo tr-ờng sóng vùng khơi biển Đông với b-ới l-ới tính 1/4 x 1/4 độ kinh vĩ. Đối với khu vực ven bờ đã sử dụng mô hình tính sóng STWAVE với b-ớc l-ới tính 200m x 200m nhằm tính toán chi tiết tr-ờng sóng tại các khu vực ven bờ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học " Kiểm chứng mô hình dự báo tr-ờng sóng vùng vịnh bắc bộ "T¹p chÝ Khoa häc ®hqghn, KHTN & CN, T.xxI, Sè 3PT., 2005 KiÓm chøng m« h×nh dù b¸o tr−êng sãng vïng vÞnh b¾c bé NguyÔn M¹nh Hïng ViÖn C¬ häc NguyÔn Thä S¸o Tr−êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, §HQGHN TrÇn Quang TiÕn Trung T©m KhÝ t−îng Thñy v¨n BiÓn Tãm t¾t: §Ó tiÕn hµnh dù b¸o tr−êng sãng vïng vÞnh B¾c Bé trong khu«n khæ ®Ò tµi cÊp nhµ n−íc KC-09-04 giai ®o¹n 2001 – 2005, “X©y dùng m« h×nh dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng thuû v¨n vïng biÓn §«ng”, ®· sö dông m« h×nh WAM ®Ó dù b¸o tr−êng sãng vïng kh¬i biÓn §«ng víi b−íi l−íi tÝnh 1/4 x 1/4 ®é kinh vÜ. §èi víi khu vùc ven bê ®· sö dông m« h×nh tÝnh sãng STWAVE víi b−íc l−íi tÝnh 200m x 200m nh»m tÝnh to¸n chi tiÕt tr−êng sãng t¹i c¸c khu vùc ven bê cöa s«ng. Trong b¸o c¸o c¸c t¸c gi¶ ®· tr×nh bµy c¸c kÕt qu¶ kiÓm chøng dù b¸o sãng theo hai s¬ ®å nªu trªn. C¸c sè liÖu kiÓm chøng lµ c¸c kÕt qu¶ ®o ®¹c tr−êng sãng b»ng c¸c lo¹i m¸y tù ghi sãng hiÖn ®¹i t¹i khu vùc ven bê biÓn H¶i HËu, Nam §Þnh 1/2003 (øng víi tr−êng sãng trong giã mïa ®«ng b¾c) vµ t¹i khu vùc vïng biÓn Nghi S¬n Thanh Ho¸ 7/2003, øng víi tr−êng sãng trong giã mïa t©y nam. C¸c kÕt qu¶ kiÓm chøng cho thÊy sai sè trung b×nh b×nh ph−¬ng RMS t¹i c¸c tr¹m LT1, LT2 vïng H¶i HËu vµ Nghi S¬n t−¬ng øng lµ 0.092, 0.138 vµ 0.102, t¹i c¸c tr¹m gÇn bê sai sè t¨ng lªn so víi c¸c tr¹m ngoµi vïng n−íc s©u. Sai sè ®o ®¹c bao gåm c¶ BIAS vµ RMS t¹i H¶i HËu lu«n cao h¬n Nghi S¬n do tr−êng sãng khu vùc H¶i HËu trong giã mïa ®«ng b¾c chÞu t¸c ®éng cña b·i båi phÝa ngoµi cöa Ba L¹t vµ chÞu ¶nh h−ëng cña giã ®Þa ph−¬ng. Tuy nhiªn c¸c kÕt qu¶ kiÓm chøng ®· chøng minh hoµn toµn cã thÓ sö dông m« h×nh dù b¸o sãng vµo dù b¸o phôc vô thùc tÕ trªn vïng biÓn §«ng vµ ven bê ViÖt Nam.Më ®Çu Dù b¸o sãng lµ mét trong c¸c néi dung nghiªn cøu chÝnh cña ®Ò tµi cÊp nhµ n−ícKC-09-04 giai ®o¹n 2001 − 2005, “X©y dùng m« h×nh dù b¸o c¸c tr−êng khÝ t−îng thuûv¨n vïng biÓn §«ng”. Trong khu«n khæ c¸c nhiÖm vô nghiªn cøu vÒ dù b¸o sãng ®·®−îc nªu trong ®Ò c−¬ng nghiªn cøu cña ®Ò tµi, ®· sö dông m« h×nh WAM ®Ó tÝnh to¸ndù b¸o tr−êng sãng vïng kh¬i biÓn §«ng víi b−íi l−íi tÝnh 1/4 × 1/4 ®é kinh vÜ (t−¬ng®−¬ng víi 27km). L−íi tÝnh theo m« h×nh WAM bao qu¸t toµn bé khu vùc tõ 10S ®Õn230N vµ tõ 990 E ®Õn 1190E . §èi víi khu vùc ven bê ®· sö dông m« h×nh tÝnh sãngSTWAVE víi b−íc l−íi tÝnh 200m × 200m nh»m tÝnh to¸n chi tiÕt tr−êng sãng t¹i c¸ckhu vùc ven bê cöa s«ng. C¸c l−íi tÝnh sãng ven bê ®−îc lËp theo nguyªn t¾c c¸c trôctÝnh biªn ngoµi vïng n−íc s©u theo h−íng b¾c nam vµ trôc tÝnh tõ vïng n−íc s©u vµobê theo h−íng ®«ng t©y. Víi c¸c l−íi tÝnh trªn, trong mét sè c¸c ®Þnh h−íng ®−êng bêlÖch nhiÒu so víi h−íng b¾c nam (vÝ dô ®−êng bê khu vùc tõ Thanh Ho¸ ®Õn §µ N½nghoÆc ®−êng bê vïng ch©u thæ s«ng Cöu Long v.v...) sÏ kh«ng tèi −u b»ng lo¹i l−íi tÝnhcã trôc song song vµ v−¬ng gãc víi bê biÓn. Tuy nhiªn lo¹i l−íi theo ®Þnh h−íng b¾cnam, ®«ng t©y cã −u viÖt rÊt lín lµ cho phÐp bao phñ toµn bé d¶i ven biÓn n−íc ta mµ 135 NguyÔn M¹nh Hïng, NguyÔn Thä S¸o, TrÇn Quang TiÕn136kh«ng cã khu vùc chång chÐo, ngoµi ra còng cho phÐp x¸c ®Þnh dÔ dµng c¸c ®iÓm dù b¸osãng ven bê nÕu biÕt täa ®é cña chóng. C¸c m« h×nh tÝnh sãng WAM vµ STWAVE ®Òulµ lo¹i m« h×nh hiÖn ®¹i hiÖn nay ®ang ®−îc sö dông réng r·i trªn thÕ giíi, tuy nhiªn ®Ó¸p dông vµo c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa ph−¬ng cña c¸c khu vùc vïng n−íc s©u vµ ven bê biÓn§«ng cÇn cã c¸c tÝnh to¸n kiÓm chøng m« h×nh lµ mét phÇn kh«ng thÓ thiÕu ®−îc cñamäi m« h×nh tÝnh to¸n, dù b¸o c¸c yÕu tè ®éng lùc biÓn. Trong ®iÒu kiÖn hiÖn nay, c¸csè liÖu tù ghi sãng tin cËy ë vïng ven bê hÕt søc hiÕm, c¸c t¸c gi¶ ®· sö dông c¸c sè liÖutù ghi sãng t¹i hai vïng biÓn thuéc vÞnh B¾c Bé. Trong bµi b¸o nµy, phÇn ®Çu giíi thiÖuvÒ m« h×nh tÝnh sãng ven bê STWAVE sau ®ã ®−a ra c¸c kÕt qu¶ kiÓm chøng m« h×nhtÝnh sãng nhËn ®−îc cho hai vïng ven bê nªu trªn vµ mét sè nhËn xÐt ®¸nh gi¸ kÕt qu¶nhËn ®−îc.1. M« h×nh tÝnh sãng vïng ven bê STWAVE1.1. C¸c ph−¬ng tr×nh tÝnh to¸n lan truyÒn sãng trong m« h×nh STWAVE T−¬ng t¸c gi÷a sãng vµ dßng ch¶y ®−îc x¸c ®Þnh khi sãng truyÒn trªn mét nÒndßng ch¶y. C¸c tham sè sãng trÒn nÒn ®ã ®−îc ký hiÖu lµ r gäi lµ t−¬ng ®èi víi dßngch¶y, cßn c¸c tham sè sãng tuyÖt ®èi lµ a . Ph−¬ng tr×nh khuyÕch t¸n sãng trªn nÒnt−¬ng ®èi lµ [2]: ω 2 = gk thkd (1) Rvíi: ω − tÇn ...