TÍNH TOÁN TRONG HẢI DƯƠNG HỌC - Chương 1

CHƯƠNG 1 - CÁC ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA NƯỚC BIỂN1.1. CÁC ĐỊNH NGHĨA MẬT ĐỘ VÀ THỂ TÍCH RIÊNG CỦA NƯỚC BIỂNMật độ nước biển và những đại lượng liên quan như trọng lượng riêng và thể tích riêng là những tham số vật lý quan trọng dùng nhiều trong các tính toán hải dương học. Sự phân bố mật độ trong biển quyết định hoàn lưu theo phương ngang và theo phương thẳng đứng, sự trao đổi vật chất và năng lượng trong nó. Dưới đây tóm tắt các định nghĩa về mật độ, trọng lượng riêng và...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TÍNH TOÁN TRONG HẢI DƯƠNG HỌC - Chương 1 CHƯƠNG 1 - CÁC ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA NƯỚC BIỂN1.1. CÁC ĐỊNH NGHĨA MẬT ĐỘ VÀ THỂ TÍCH RIÊNG CỦA NƯỚC BIỂN Mật độ nước biển và những đại lượng liên quan như trọng lượng riêng và thể tích riênglà những tham số vật lý quan trọng dùng nhiều trong các tính toán hải dương học. Sự phânbố mật độ trong biển quyết định hoàn lưu theo phương ngang và theo phương thẳng đứng,sự trao đổi vật chất và năng lượng trong nó. Dưới đây tóm tắt các định nghĩa về mật độ, trọng lượng riêng và thể tích riêng củanước biển (chi tiết xem các sách giáo khoa và chuyên khảo về hải dương học vật lý [1,2,5,7-11]). t Mật độ nước biển S trong hải dương học là tỷ số của trọng lượng một đơn vị thể tích 4nước tại nhiệt độ quan trắc so với trọng lượng một đơn vị thể tích nước cất tại 4  C . Nhưvậy đại lượng mật độ nước biển trong hải dương học không có thứ nguyên, nhưng có trị sốbằng mật độ vật lý. Khi viết ngắn gọn người ta sử dụng tham số mật độ quy ước của nướcbiển  t tính bằng: t 3  1 10 . t  S 4  Về trị số, mật độ nước biển được xác định theo trọng lượng riêng của nước biển tại 17,5 17,5 0nhiệt độ 17,5  C  S hoặc tại nhiệt độ 0  C  S . Trọng lượng riêng S là tỷ số của 17,5 17,5 4trọng lượng một đơn vị thể tích nước biển tại nhiệt độ 17,5  C so với trọng lượng một đơn vị 0thể tích nước cất cùng nhiệt độ đó. Trọng lượng riêng S là tỷ số của trọng lượng một đơn 4vị thể tích nước biển tại 0 C so với trọng lượng một đơn vị thể tích nước cất tại 4  C .  Tro ng thực hành sử dụng các đại lượng trọng lượng riêng quy ước xác định theonhững biểu thức sau:  17,5  3 17 , 5   S  1 10 ,  17,5  5 0  3 0  S  1 10 . 4  Trọ ng lượng riêng quy ước tại nhiệt độ 0  C   0 gọi là trọng lượng riêng chuẩn củanước biển. Thể tích riêng của nước biển là đại lượng nghịch đảo của mật độ: t 1   t 4 S 4và để rút gọn ghi chép về thể tích riêng N.N. Zubov đã đề xuất khái niệm thể tích riêng quyước Vt liên hệ với thể tích riêng theo biểu thức: t 3 Vt    0,9  10 . 4  Tất cả những đại lượng trên đây có thể xác định được nhờ các bảng chuẩn bị sẵn trong“Bảng hải dương học”. Trong phụ lục 1 sách này cũng dẫn một số bảng để tiện sử dụng.Mục tiếp dưới đây sẽ giới thiệu một quy trình cụ thể và chính xác nhất để tính thể tích riêngquy ước - một tham số vật lý của nước biển thường được dùng nhiều nhất trong các tínhtoán hải dương học. Việc chuyển đổi từ thể tích riêng quy ước sang các đại lượng khác thựchiện theo những công thức tương ứng đã dẫn ở trên hoặc cũng có thể tra theo các bảng trong“Bảng hải dương học” hoặc phụ lục 1.1.2. THỦ TỤC TÍNH THỂ TÍCH RIÊNG QUY ƯỚC CỦA NƯỚC BIỂN 1) Trước hết tính  0 theo độ muối S bằng công thức của M. Knuđxen:  0  0,093  0,8149S  0,000482S 2  0,0000068S 3 . (1.1) 2) Sau đó tính  t :  t   t ( 0  0,1324)1  At  Bt ( 0  0,1324)  , (1.2)trong đó  t  mật độ quy ước của nước cất ở nhiệt độ t và các hệ số At và Bt tính theo cáccông thức: T  3,98 2 t  283 , t  503,570 t  67, 26 At  t (4,7867  0,098185t  0,00 ...