Thủy triều (8 tiết)
Chương này trình bày các nội dung:
1. Khái niệm chung
2. Các lực sinh thủy triều
3. Phân loại thủy triều và các dạng triều
4. Tính toán thủy triều
5. Ví dụtính toán thủy triều
6. Nước dâng do gió
7. Sóng thần
8. Thủy triều dọc bờbiển Việt Nam
Nước thấp (LowTide)
1. Khái niệm chung
Nước cao (Hightide)
Mực nước triều đặc trưng
1. Triều thiên văn cao nhất (H.A.T) và Triều thiên văn thấp nhất (L.A.T). Đó là mực nước cao nhất và thấp nhất
xuất hiện trong điều kiện khí tượng bình thường tổhợp với các điều kiện thiên văn. Các mực nước này
không phải xuất hiện hàng năm và chúng cũng không phải là mực nước lớn nhất (mực nước lớn nhất có thể
xảy ra khi gặp bão tạo nước dâng).
2. Mực nước trung bình đỉnh triều cao (M.H.W.S) là giá trịtrung bình của 2 lần mực nước cao liên tiếp trong
vòng 24 giờkhi độlớn triều đạt lớn nhất. Nó xảy ra khoảng 1 lần trong vòng 15 ngày.
3. Mực nước trung bình đỉnh triều thấp (M.L.W.S) là giá trịtrung bình của 2 lần mực nước đỉnh triều thấp liên
tiếp trong vòng 24 giờkhi độlớn triều đạt lớn nhất. Nó xảy ra khoảng 1 lần trong vòng 15 ngày.
4. Mực nước trung bình chân triều cao (M.H.W.N) là giá trịtrung bình hai chân triều cao xảy ra trong vòng nửa
tháng trong kỳtriều kém.
5. Mực nước trung bình chân triều thấp (M.L.W.N) là giá trịtrung bình hai chân triều thấp xảy ra trong vòng nửa
tháng trong kỳtriều kém.
6. Mực nước biển trung bình (M.S.L) là mực nước trung bình trong một thời khoảng dài (ít nhất là 18.6 năm)
hay còn gọi là mực nước giảthiết là không có dao động triều.
7. Mực nước trung bình cao nhất (M.H.H.W): là giá trịmực nước trung bình ngày của 2 đỉnh triều (bán nhật
triều) hoặc lớn nhất (nhật triều) trong khoảng thời gian rất dài (ít nhất là 18.6 năm).
8. Mực nước trung bình của đỉnh triều thấp trong những ngày nước cao (M.L.H.W): là giá trịtrung bình ngày
b
c
d
e
f
-Tại các điểm a, e: Hợp lực
hướng ra ngoài mực nước
cao hơn so với bình thường
-Tại các điểm c,g hợp lực
hướng vào trong mực nước
thấp hơn so với bình thường
-Mỗi ngày mặt trăng di
chuyển góc = 360
0
/27.3=13
0
thời gian nước cường, nước
kém cũng dịch chuyển khoảng
50 phút mỗi ngày
2 lần nước cường trong 1 ngày
Tính không đối xứng trong ngày do trục nghiêng của trái đất
Lực hút tại các vịtrí đặc trưng cũng thay đổi Mực nước
đỉnh triều (chân triều) cũng không bằng nhau
3. Phân loại thủy triều và các dạng triều
Phân loại theo công thức sau:
=(h
K1
+h
O1
)/(h
1. Phương pháp phân tích điều hòa do Doodsun tìm vào năm 1930's.
2. Mực nước biển thay đổi do các thành phần thủy triều và là tổng hợp của các thành
phần điều hòa mà mỗi thành phần ởmột vịtrí xác định, tại một thời điểm được đặc
trưng bởi 3 yếu tố:
• Biên độh
j
, đó là khoảng dao động thẳng đứng giữa mực nước cao nhất hoặc
nhỏnhất so với mực nước trung bình do thành phần thứi gây ra (m);
• Chu kỳω
j
, là khoảng thời gian cần thiết đểảnh hưởng của thành phần này quay
trởlại (
0
/giờ). Trịsốnghịch đảo của ω
j
gọi là chu kỳ;
• Độlệch pha α
i
, là khoảng thời gian giữa chuyển động của thiên thể(mặt trăng
hoặc mặt trời) đi qua thiên đỉnh của vịtrí nghiên cứu và thời gian thực xảy ra
(tính bằng độ).
)(cos)(
1
0 ii
N
i
i
thhth
j
ojj
j
n
i
ot
cos
1
f
j
: Hệsốhiệu chỉnh triều thuần nhất trong năm (lấy từbảng)
t : Sốgiờlấy đến 0 giờcủa ngày tính toán.
(Vo+u): Các biến sốtriều thuần nhất trong năm (lấy từbảng)
S : Sốngày tính từngày 1/1 đến 0 giờngày tính toán
g
j
: Hệsốsửa chữa kappa (lấy từbảng)
25.8213.94303Nhật triều do độnghiêng của mặt
trăng
O
1
23.9315.04107Nhật triều do độnghiêng mặt trăng
trên quĩđạo mặt trời
K
1
12.0030.00000Bán nhật triều chính mặt trờiS
2
, h
K1
, h
O1
và α
M2
, α
S2
, α
K1
and α
O1
thì mực nước tổng hợp tính được
Ghi chú: Giá trịω
j
và T là nhưnhau cho mọi vịtrí trên trái đất, ởbất kỳthời
điểm nào. Giá trịh
i
và α
i
lấy từsốliệu quan trắc.
Một sốthành phần triều chính (Thiên văn + Nước nông)
Triều nước nông3.11115.93641/8 nhật triều gốc từ4M
2
M8
Triều nước nông4.1486.95231/6 nhật triều gốc từ3M
2
M6
Triều nước nông6.2757.4238¼ nhật triều gốc từM
2
thành phần MS,
2SM và MSf
bằng hệsốf
của M2;
3. Hệsốf của các
thành phần P1,
R2, S1, S2, S4,
S6, T2, Sa và
Ssa bằng 1.0
Hệsốf
Giá trị(Vo + u) (tính
bằng độ) tại kinh
tuyến gốc Greenwich)
tại thời điểm bắt đầu
các năm dương lịch
bắt đầu từ1970 đến
2037 gồm K1, K2,
M2, M4, N2, O1, P1,
S2
Giá trị(Vo + u) (tính bằng độ) tại kinh tuyến gốc (Greenwich) tại
thời điểm bắt đầu các năm dương lịch bắt đầu từ1970 đến 2037
58.9841057.9682030.0821428.4397230.0000028.9841014.9589313.9430315.04107ω(
0
/giờ)
MS4M4K2N2S2M2P1O1K1Thành phần
Tốc độgóc các thành phần triều (ω) (
0
/giờ)
Ví dụtính toán thủy triều 12 giờngày 23/4/1990 tại Hook of Holland (Hà Lan)
187
167
341
347
360
161
256
183
0
236
229
325
0
240
324
259
0
1.128
0.977
0.977
1
O
1
N
2
M
2
S
2
23 Apr 1990
12 h
cos (341 + 324 + 229 + 256 - 59) = + 0.98
cos (347 + 259 + 325 + 183 - 85) = + 0.62
cos (360 + 0 + 0 + 0 - 145) = - 0.81
10
12
79
19
1.128
0.977
0.977
1
O
1
N
2
M
2
S
2
cos [(
i
t + (v
i
+ u
i
) - g
i
]h
i
f
động đất và sóng thần
7. Sóng thần (Tsunami)
Là sóng do động đất hình thành trong lòng
đại dương ởđộsâu từ1 – 10 km
Đặc trưng
Bước sóng dài từhàng trăm đến hàng
nghìn km
Chu kỳsóng tính bằng phút
Ít bịbiến dạng khi tiến vào bờ
Khi tiến vào bờ nước nông dần
Chiều cao sóng tăng dần
Trận sóng thần ngày 26/12/2004 xảy ra trên
Ấn ĐộDương đã làm chết hơn 280.000
người và xóa sạch các làng mạc thuộc các
quốc gia Indonesia, Srilanca, India, Thailands
và 1 sốquốc gia châu Phi cách xa tâm chấn
tới trên 1000 km.
Quan hệ
giữa độlớn
của động đất
và chu kỳ
sóng thần