1 I HC QUC GIA HÀ NI
I HC KHOA HC T NHIÊN



LUC

Hà Ni   2013

2

I HC QUC GIA HÀ NI
I HC KHOA HC T NHIÊN

2013 u kin thun li cho em hoàn thành lun . 4

MC LC
DANH MC CÁC HÌNH 5
DANH M 7
M U 8

TNG QUAN V V NGHIÊN CU 10
1.1. Lch s phát trin mô hình sinh thái 10
1.2. Các công trình nghiên cu v t sinh hp khu vc Nam Trung
B 11

GII THIU MÔ HÌNH ROMS
 SINH THÁI NPZD 12
2.1. Gii thiu mô hình ROMS 12
2.2.  sinh thái NPZD trong ROMS 15

NG DNG MÔ HÌNH ROMS VÀ M SINH THÁI
SUT SINH HP
VÙNG BIN NAM TRUNG B 20
3.1.Gii thiu v khu vc bin Nam Trung B 20
3.1.1. V ta hình 20
u king h 21
c tin hành 26
 26
3.2.2. Thit lp các thông s cho mô hình và chy mô hình 31
3.2.3. S nh ca mô hình 34

u kin biên mt v NO
3
và dòng chy 30
u kin biên bên v NO
3
30
u kin biên mt v Chlorophyl A và dòng chy 30
u kin biên bên v Chlorophyl A 30
u kin biên mt v thc vt ni và dòng chy 31
6

u kin biên bên v thc vt ni 31
 th a s liu nhi trung bình lp mt bin tháng 12
  2 chy mô hình sinh thái 34
Hình 27. Nhi trung bình lp mt bin tháng 1 trong tính toán 34
ng nhi trung bình b m tài Nghiên cu phát trin và
ng dng công ngh d báo hn ngng các yu t thn khu vc
Bi 35
a s liu nhi tính toán và MODIS trong tháng 8 (trái:
s liu MODIS, phi: s liu tính toán) 36
ng dòng chy trung bình lc mt tháng 1 Trái: t dòng
chng Phi: t dòng chng 36
Hình 31. Nhi trung bình lp mt bin tháng 1 37
 mui trung bình lp mt bin tháng 1 38
Hình 33. N Chlorophyl A trung bình lp mt bin tháng 1 38
Hình 34. N NO
3
trung bình lp mt bin tháng 1 39
Hình 35. Sinh khi thc vt ni trung bình lp mt bin tháng 1 40
Hình 36. Sinh khng vt ni trung bình lp mt bin tháng 1 41

, sinh khi ca thc vt nng vt ni (zooplankton), nng
 cht vn (detritus) ca mt khu vc bin là nhng công vic chính yu, song
song và làm ti t sinh hp. T các kt qu nghiên
cu, có th c nh ng bin, sc sn xup ca
thc vt nng vt nn v m và tin ca
sinh vt ti khu vc bin quan tâm.
Trong nghiên cu h sinh thái bing nghiên cu chính: thng
kê trên s liu th mô hình hóa. Hai ng nghiên cu c
quan tâm và áp dng ti Vi          
 dng hin nay do tính hiu qu và kinh t. Vùng bin Nam
Trung B c các nhà khoa ht sinh hp
t nha th k 20 theo c ng ng nghiên cu
mô hình hóa thích hp nhiu kin thc t c các kt qu kh quan,
ng nghiên cng này.
 s dng nghiên cu mô hình hóa trong
tính toán các yu t sinh thái quan trng cho khu vc bin Nam Trung B, bao gm
n NO
3
, sinh khi ca thc vt nng vt ni, n cht vn, v
t sinh hp vùng bin Nam Trung B bng mô hình
c tiêu ca lu c phn mm tính toán thng
lc và sinh thái ca h thquy mô vùng (ROMS) và áp dng
ti vùng bin nghiên cu. Ni dung chính ca lu   u v   lý
thuyc tin hành chy mô hình và phân tích kt qu c t ROMS.
9

H thn phm nghiên cu
ci hi hc Rutgers (Hoa K) và t chc IRD (Pháp), là mt
mô hình hii có nhiu ng dng cho nghiên cu v mt khu vc bin. Lu
tp trung khai thác ng dng mô phng thng lng nhit  mui

1975. Nh có s h tr c lc ca máy tính nên vic phát trin các mô hình phc
t g pháp tính hii tr nên kh thi và mô hình sinh thái
c s dng làm công c gii quyt các v qung vì nó có th
ch ra mi quan h ging và nhi theo sau trong h sinh thái.
n 4, kéo dài t n 1980, có th xem là thi k ng thành ca mô
hình sinh thái. T kinh nghim ca vic phát trin nhiu mô hình mi cho thy, h
sinh thái khác xa các h thng vn ca h sinh thái cn
phc phc s phát trin theo chiu sâu. Giai
n 5 kéo dài trong kho        i s hình
thành và phát trin mt s ng ln các loi mô hình sinh thái khác nhau trên rt
nhic khác nhau. n 6 bu t n nay, có th 
là thi k phát trin rc r ca mô hình sinh thái v quy mô c chiu rng ln chiu
sâu. Hàng lot mô hình sinh thái hic phát trin và nhiu
tp chí mi t t sinh thái n
11

công ngh  th 
ng t s phát tring v mô hình sinh thái trong giai
n này [6].
1.2. Các công trình nghiên cu v t sinh h  p khu vc Nam
Trung B
n nay, t s nghiên cu v t sinh hp ti các
khu vc bin nh trong vùng bin Nam Trung B, có th k n là các công trình
nghiên cu ca GS. TS. Nguyn Tác An (và cng s vt cht c
sut sinh hc p  vùng bin ven b Phú Khánh, Thun Hi, Minh H
t sinh hp bin ven b Vi; t sinh h
cp và hiu ng sinh thái cc tri ca vùng bin Nam Trung Bvà
gt sinh h c-sinh thái ca thc vt
phù du  v [6, 9]
Tuy nhiên, các công trình nói trên ch gii hn trong mt khu vc nh thuc

( ' ' )
Z Z Z Z
Z
ZZ
Z
H u uH u vH u H u
H
p v u
fH v H g u w
t x y s x x s H s


    
   
        
       

13

       
0
( ' ' )
Z Z Z Z
Z
ZZ
Z
H v uH v vH v H v
H
p v v
fH u H g v w

   n chuyng:

       
( ' ' )
Z Z Z Z
source
Z
H C uH C vH C H C
vC
c w C
t x y s s H s
    

      
     

 ng thành phn ca vn t
ng (theo h t  c dâng
m sâu ci mc trung bình; H
z

là h s t l theo chiu thng và f là tham s Coriolis. Gch ngang  trên th
hin trung bình thi gian và mt d hin nhing ri. Áp sut là p;

0
là m tng cng và m chun; g là gia tc tr s
nht phân t. C là mt yu t vt lý (ví d: mui, nhi và trng);






14

K
M
là h s nhi vng và K
H
là h s khuch tán xoáy
i vi yu t vt lý [10].
H t s dng trong mô hình là h t thích a hình vi
tính cu trúc. Ri rc hóa mô hình ti      i tính
Arakawa-c gi
sai phân trung tâm [11]. Hình 1. T i Arakawa-C.
Phng [13]
* Khép kín ri
Trong nhng ng d         
c gii bi mi tính mà khong cách gii là quá l
gii quyt mt cách thích hp nhng quá trình ri quy mô nh  mc tiêu tán. Bi
vy, nhi vi xáo trng
cng (h s nht ri K
M
) và khng (h s khuch tán ri K
H

). Nghiên cu này s dng mô hình lon nht, vi mc
u v ng dng tính toán h sinh thái trong h thng mô hình
ROMS.
Thc vt ni là các sinh vt t ng có kh ng hp cht h
các chng nh hp th ng ánh sáng mt tri và sng
trong tc mc tr lên), là b phn sn xut ch yu bi chúng
luôn chi c v khng và t tng hp cht hn.
Thc vt nng th yu cng vt nt
mng vt nt dng trong cùng mt không gian, mi
16

quan h t mi  vt dm trong th cân bng, ph thuc cht ch
u kin vng [2].
 NPZD  a mung Ni trát (N),
thc vt nng vt ni (Z) và cht vn (D) [12]
Hình 2 cho thy ma 4 thành ph NPZD, qua
 thn hóa các hp phn mt cách tn
không thc t, tuy nhiên vi vic tip cn th nghi
pháp này là mt bc khu tt cho vic tip cn các mô hình h sinh thái [12].
u din các quá trình ca mô hình c s dng trong
nghiên cu này c din gii vi phân 

Ni trát (NO
3
)
N


18 L
vs
ph thuc s chìm lng ca thc vt ni và cht vn. -
PAR là bc x tích cc quang hp.
Vic tính toán các bin n hóa bng vic hng s hóa t và
vn tc ca các quá trình, c cho trong bng sau theo John Moisan:
Bng 1. Các tham s ci vi mô hình NPZD [15]
Bin
u
Giá tr

k
water
Hánh sáng 
0.04
[m
-1
]
k
Chla

 do Chlorophyl
0.025
[(m
2
mg Chla)
-1

K
NO3
H s i vi thc vt ni,
theo NO3
1./0.5
[mmolN m
-3
]
K
NH4

H s i vi thc vt ni,
theo NH4
1./0.5
[mmolN m
-3
]
t
Pmort
T cht ca thc vt ni
0.07
[d
-1
]
t
Zgraze
T ng vt
ni
0.75
[d

[d
-1
]
t
Zbmort

H s cht bc 2 cng vt ni
0.1
[d
-1
(mmolN m
-3
)
-1
]
t
SDremin

T cht vn nh chuyn thành NH4
0.01
[d
-1
]
t
coag

T tc t
0.01
[(mmolN m
-3

-1
]
w
phyto

Vn tc chìm lng ca thc vt ni
0.1
[md
-1
]
t
nitri

H s ni trát hóa ca NH4 thành N03
0.1
[d
-1
]
I
thNH4
Ni vi vin ni
trát hóa
0.0095
[Wm
-2
]
D
p5NH4
H s i vi vi
chn ni trát hóa

Khu vc
bin Nam
Trung B
21

thy a hình khu vc bin Nam Trung B i d
sâu ca khu vc Nam Trung B bii trong khong t n trên 3000m.
3.1.2. u king h
* Bc x quang hp
Vùng bin Nam Trung B thuc min ni chí tuyn bc có hai l
mt trnh (tháng 4 và tháng 8), vùng bin nghiên cng xuyên
nhc ngung bc x t nhiên dc gn b
nhn khong 130-- 
ng dài, trng quang mây, nhing mây tng quan
t quá cp 6-7. ng bc x t nhiên vào c 50-70 cal/m2.gi ng
có giá tr cao t n tháng 8, là nhng tháng có nhiu gi nt trên 250
gi/tháng vào các tháng 3, 4, 5 và trên 200 gi/tháng vào cc tháng 7, 8. Nu cho
rng bc x quang hp chim khong 50% tng bc x t nhiên thì
giá tr ca nó trên b mt vùng bit c 0.37-0.57 cal/cm2.phút  
n nhing.
 trong sut   khá cao: khu vc gn b 4-
15-y bc x d dàng xâm nhp ti các lc sâu. Vi h
s suy gim bc x c bin vào c 0.05-0.08 là giá tr trung bình cho các
vùng bin nhii gn b thì chiu dày lp quang hp  c có bc x
trên 0.003 cal/cm2.phút) có th c 80-100m [1].
22 Hình 4. Phân b bc x quang hp trên mt bin (cal/cm
2

3.1.3. Yu t lý  hóa  sinh hc
Phn ln thi gi c  tng mt ti vùng bin nghiên
cu thi các vùng k cy lnh dc b o
24

nên  c li 26
0
i 25
0
C, trong khi nn
nhit trung bình nam bii k này là 27
0
c tri xut
hin làm nhi c tng mt th-2
0
C so vi vùng ngoi vi (27-28
0
C so
vng nhit tng mt to thành vòng khép kín ti khu vc
c tri mnh vi 27.5
0
C, nhii 26
0
C. Lng nht nhit
 có chiu dày khong 50--40m trong mùa hè và nh 
10m  c tri.

Hình 6. Phân b nhi c tng mt (
0
C)