CHƯƠNG 8 - DỰ BÁO NHIỆT ĐỘ NƯỚC BIỂN
8.1. NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY NÊN BIẾN ĐỔI NHIỆT ĐỘ NƯỚC
g n đ ệt độ nước ở biển thường do những nguyên
nhân
ữa nhiệt độ nước và nhiệt độ không khí lớn. Các phương
pháp xác định các hợp phần của dòng nhiệt này đã được xét trong mục 4.2 của
chương 4.
- Vận chuyển nhiệt do dòng chảy sẽ đóng góp phần đán
g kể làm biến thiến
nhiệt độ của một vùng biển nếu vùng này nằm trong miền hoạt động của các dòng
hải lưu mạnh, ở những nơi giao lưu giữa các dòng hải lưu nóng và hải lưu lạnh, ở
những đới front thủ
- Những hiện tượng triều lên, triều xuống ảnh hưởng tới biến đổi nhiệt độ
nước vùng đang xét thông qua việc vận chuyển nước với n
hiệt độ khác nhau giữa
ặt đại dương. Quá trình này đặc biệt mạnh vào thời kỳ thu đông tại các
vùng bi
xu hướng nâng
lên p
Nhữn biế ổi n
gắn hạn của nhi
:
- Dòng nhiệt qua mặt biển. Quá trình này đôi khi đóng vai trò chủ yếu, đặc
biệt khi sự chênh lệch gi
y văn với hiệu nhiệt độ của các k
hối nước lớn.
vùng khơi và vùng bờ, giữa các đoạn bờ
- C
ác quá trình rối và xáo trộn đối lưu có khả năng san bằng nhiệt độ nước ở
°C. Trong gió rút, nước các tầng sâu nâng lên
thay thế nước trên mặt, làm biến đổi mạnh nhiệt độ nước mặt mà người ta quan
trắc thấy. Hình vẽ 8.1 là hình dáng tổng quát của mối phụ thuộc của nhiệt độ nước
vào tổng các hình chiếu của tốc độ gió lên hướng song song đường bờ đối với
những
6
04080
Σ
V, m/s
22
t
W
°
C
10
18
14
40 60
t
hành phần gió song song bờ
8.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NHIỆT ĐỘ NƯỚC DỰA TRÊN TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT
Sự biến đổi nhiệt độ nước biển được gây bởi sự thay đổi cân bằng nhiệt.
Trong biển các quá trình truyền nhiệt vào mùa lạ
Hình 8.1. Phụ thuộc của nhiệt độ nước vào
Δ=Δ ,
trong đó
−k hệ s
như hình 8.2.
82
-
2
-4
0
2
-6
4
Δt
w
3
1
ΔQ
Hình 8.2. Phụ thuộc của biến đổi nhiệt độ nước vào cân bằng nhiệt
ậy n
gư
ước.
Một số điểm cần chú ý: Nếu đường t
hẳng đi qua gốc của đồ thị th
ì ta tin
chắc rằng tại điểm đang xét nhiệt độ chỉ biến đổi do lượ ệt đến và lưoựng
nhiệt mất qua mặt biển. Nếu đồ thị không đi qua gốc thì chắc chắn còn có
advwnwnwnw
n
n
nnw
tttt
H
Q
Ht
,,1,,
1
11,
1,0
Δ+Δ+→Δ=
Δ
→→
−
−
−−
.
Ở đây
−
H
độ sâu xáo trộn đối lưu được xác định theo nhiệt độ nước mặt đại
dương (quan hệ này được lập sẵn từ trước bằng số liệu quan trắc thủy văn nhiều
năm theo phương pháp so sánh mật độ);
−ΔQ lượng nhiệt mất qua mặt đại dương
được ước l ng theo hiệu . Chia lượ ệt mất qua mặt biển cho độ sâu lớp
n đư
ợc l ến đổi nhiệt độ nước của lớp
đó. C
bưsev
i ta lấy nhiệt độ thực của mặt biển, để tính
các bước sau - lấy nhiệt độ vừa
tính được từ bước trước đó. Trường nhiệt độ tại thời điểm lập dự báo lấy theo bản
đồ nhiệt độ mặt đại dương nhận được từ dữ liệu quan trắc tàu
, ảnh vệ tinh ; để bổ
khuyết số liệu tại những vùng vắng quan trắc đã sử dụng ph
ự báo đ điều chỉnh thêm bằng các tính toán với thời hạn một chục ngày và
truyền đi dưới dạng bản đồ.
8.5. PHƯƠNG PHÁP CỦA SCRIPTUNOVA
L. I. Scriptunova đã xác lập những mối phụ thuộc dự báo giữa nh độ nước
và trường áp suất khí quyển có kể tới các dòng nhiệt qua mặt đại dương cho vùng
tây bắc Đại Tây Dương vào mùa nóng của năm. Trường nhiệt độ nước được khai
triển thành chuỗi các thành phần trực giao tự nhiên, trường áp suất khí quyển -
thành chuỗi các đa thức Se . Mối phụ thuộc có dạng
[
]
)( ,)( , )(
5 wijnijnwij
tBPAQftB
′
=
=
τ
,
trong đó
−
=5
)(
vào phương trình dự báo và tính các hệ số phân
tích c
độ nước vùng Bắc Đại T
ây Dương d
lấy trung bình 5 ngày. Những số liệu khác dùng để dự báo cũng đư
ợc lấy
trung bình 5 ngày. Cân bằng nhiệt được tính theo công thức đơn giản của
Chiutnhev. Như vậy phải sử dụng đến nhiệt độ không khí dự báo.
Quy trình lập dự báo như sau:
2) T dự báo synop tính cân bằng nhiệt mặt biển qua 5 ngày. Nếu
không có dự báo synop thì cân bằng nhiệt được tính liệu thực đo và ngoại
suy
đến 5 ngày t
3) Thế các số liệu nhận được
ủa trường nhiệt độ nước.
4) Tính nhiệt độ nước theo công thức phân tích trường.
5) Ghi các trị số nhiệt độ lên bản đồ và vẽ các đường đẳng trị.
6) Thực hiện đánh giá độ tin cậy của dự báo.
84
Kết quả thử nghiệm p
hương pháp cho thấy độ đảm bảo sai số không vượt quá
độ lệch bình phương trung bình của nhiệt độ
σ
là 82%.
Để tính phân bố nhiệt độ theo phương thẳng đứng đã sử dụng mô hình dạng
sau:
a độ thẳng đứng tính từ mặt biển ( ), các độ lệch khỏi
85