ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI ... - hus.vnu.edu.vn (439).pdf · tròn vùng giao thoa chứa véc tơ hướng tâm và tại điểm này phương pháp bình phương tối

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

------------------------------

Nguyễn Thanh Trang

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SỐ LIỆU RADAR BIỂN

VÙNG VỊNH BẮC BỘ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ....................................


NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SỐ LIỆU RADAR BIỂN

VÙNG VỊNH BẮC BỘ

Chuyên ngành: Hải dương học

Mã số: 60440228

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

HDC: TS. Trần Hồng Lam

HDP: TS. Nguyễn Kim Cương

Hà Nội - 2014

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc

nhất tới TS. Trần Hồng Lam, Trung tâm Hải văn, Tổng cục Biển và Hải đảo Việt

Nam và TS. Nguyễn Kim Cương, khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học,

trường Đại học Khoa học Tự Nhiên Hà Nội đã định hướng và giúp đỡ em tận tình

về nhiều mặt.

Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong bộ môn Hải dương học và

trong khoa Khí tượng - Thủy văn và Hải dương học; các bạn học viên trong lớp; các

đồng nghiệp đã chỉ dẫn và đóng góp những ý kiến, kinh nghiệm chuyên môn quý

báu; Trung tâm Hải văn đã tạo điều kiện về thời gian, nguồn số liệu và công nghệ

radar biển để em hoàn thành khóa học và luận văn.

Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn này, chắc không tránh khỏi

những thiếu sót, rất mong những ý kiến đóng góp của các thầy và các đồng nghiệp

để em hoàn thiện luận văn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 27 tháng 12 năm 2014

HỌC VIÊN


1

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH .........................................................................................2

MỞ ĐẦU ....................................................................................................................4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VÀ SỐ LIỆU RADAR BIỂN .....6

1.1. Giới thiệu về hệ thống radar biển .................................................................6

1.2. Số liệu radar biển............................................................................................8

1.3. Một số ứng dụng của radar biển ...................................................................9

1.4. Các nghiên cứu chế độ dòng chảy vùng biển Vịnh Bắc Bộ ..................11

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................................................................................................15

2.1. Phần mềm tổng hợp trường dòng chảy 2 chiều .........................................15

2.1.1. Tổng hợp dòng chảy 2 chiều từ dữ liệu dòng chảy hướng tâm............15

2.1.2. Phương pháp nội suy đường ranh giới..................................................21

2.2. Mô hình phân tích và dự báo vật thể trôi...................................................23

2.2.1. Giới thiệu chung .....................................................................................23

2.2.1. Mô hình quỹ đạo La-grăngian ...............................................................24

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY VÙNG BIỂN VỊNH BẮC BỘ TỪ DỮ LIỆU RADAR BIỂN.................................................................27

3.1. Phân tích số liệu ........................................................................................27

3.1.1. Đánh giá số liệu quan trắc dòng chảy bằng radar biển........................27

3.1.2. Xây dựng miền lưới tính và dữ liệu đầu vào .........................................30

3.1.3. Tính toán tổng hợp dòng chảy 2 chiều ..................................................32

3.2. Kết quả tính toán, phân tích dòng chảy trung bình tháng vùng Vịnh Bắc Bộ...........................................................................................................................34

CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU DỰ BÁO THỬ NGHIỆM QUỸ ĐẠO VẬT THỂ TRÔI.........................................................................................................................43

4.1. Nghiên cứu thử nghiệm................................................................................43

4.2. Sơ đồ quỹ đạo vật thể trôi sử dụng số liệu dòng chảy trung bình tháng Radar biển ............................................................................................................43

4.3. Sơ đồ quỹ đạo vật thể trôi sử dụng số liệu dòng chảy thời gian thực từ radar biển .............................................................................................................47

KẾT LUẬN ..............................................................................................................54

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................56

Tiếng Việt .................................................................................................................56

2

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1: Sơ đồ vị trí hệ thống trạm radar đã thực hiện giai đoạn I và dự kiến giai đoạn II....7

Hình 2: Số liệu quan trắc sóng trong tháng 3 năm 2011 tại vị trí cell thứ 3 (cách trạm 17.5 km) tại trạm Đồng Hới...........................................................................................................8

Hình 3: Trường dòng chảy hướng tâm quan trắc lúc 03 giờ ngày 03 tháng 12 năm 2014 tại trạm Nghi Xuân .....................................................................................................................9

Hình 4: Sơ đồ dòng chảy vịnh Bắc Bộ trong mùa đông theo Báo cáo kết quả điều tra tổng hợp Vịnh Bắc Bộ (1964) [2] ................................................................................................12

Hình 5: Sơ đồ dòng chảy vịnh Bắc Bộ trong mùa hè theo Báo cáo kết quả điều tra tổng hợp Vịnh Bắc Bộ (1964) [2] ................................................................................................13

Hình 6: Sơ đồ hoàn lưu mùa vùng Vịnh Bắc Bộ 1960 -1962 (theo Ding và nnk) [13].......14

Hình 7: Một lưới chữ nhật tiêu biểu qua diện tích vùng bao phủ của 3 trạm radar từ xa. Các điểm đường bờ được đánh dấu x .........................................................................................15

Hình 8: Vị trí 2 trạm radar tại 2 điểm A và B. Điểm lưới G được bao quanh bằng một vòng tròn vùng giao thoa chứa véc tơ hướng tâm và tại điểm này phương pháp bình phương tối thiểu được sử dụng để tính véc tơ tổng cộng. ......................................................................16

Hình 9: Để đảm bảo sự chính xác trong việc tính véc tơ dòng chảy tổng cộng tại các điểm lưới, ta phải áp dụng quy tắc với các góc và giữa các đường xuyên tâm từ điểm lưới

đối với các trạm radar. .........................................................................................................17

Hình 10: Minh họa trường hợp khi đường ranh giới nằm ngoài vùng nước mở. Đường ranh giới giữa các vị trí trạm radar được xác định bằng đường gạch dọc. Hai đường vòng cung đại diện cho các đường biên của khu vực đường ranh giới. ................................................18

Hình 11: Minh họa trường hợp đường ranh giới gần với đường bờ. Đường ranh giới giữa vị trị các trạm radar được xác định là đường gạch dọc. Đường cung và đường bờ là các đường biên khu vực đường ranh giới. .............................................................................................19

Hình 12: Một ví dụ về nội suy trong đường ranh giới khi đường ranh giới nằm ngoài khu vực xa bờ. Tại vùng phía trên của hình vùng đường ranh giới có để lại khoảng trống; tại vùng dưới của hình được lấp đầy bởi các véc tơ được nội suy. Các thông số đầu vào α, β được cho là 30° ....................................................................................................................20

Hình 13: Một ví dụ về nội suy đường ranh giới khi đường ranh giới gần với đường bờ. Phần trên của hình khu vực đường ranh giới tạo khoảng trống; phần dưới của hình được lấp đầy bởi các véc tơ nội suy. Các thông số đầu vào α, β được cho là 30°. .......................20

Hình 14: Vị trí 2 trạm trong sơ đồ tổng hợp véc tơ .............................................................21

Hình 15: Nội suy theo phương x..........................................................................................22

Hình 16: Tính phân tích theo hướng y.................................................................................22

Hình 17: Tổng hợp véc tơ tổng cộng ...................................................................................23

Hình 18: Phân bố mật độ số liệu quan trắc dòng chảy tại trạm radar Hòn Dáu. .................28

Hình 19: Phân bố mật độ số liệu quan trắc dòng chảy tại trạm radar Nghi Xuân ...............28

3

Hình 20: Phân bố mật độ số liệu tại trạm ............................................................................29

Hình 21: Phân bố mật độ số liệu giao thoa của 3 trạm Radar..............................................29

Hình 22: Phạm vi hoạt động của Radar và giới hạn miền phân tích dữ liệu .......................30

Hình 23: Sơ đồ lưới tính cho phần mềm tổng hợp dòng chảy 2 chiều ................................31

Hình 24: Sơ đồ dòng chảy hướng tâm tại các trạm quan trắc bằng Radar biển...................32

Hình 25: Dòng chảy tổng hợp được tính toán lúc 07 giờ ngày 01 tháng 12 năm 2013.......33

Hình 26: Dòng chảy trung bình tháng 12 ............................................................................34

Hình 27: Dòng chảy trung bình tháng 1 ..............................................................................35











Hình 38: Quỹ đạo vật thể trôi kịch một theo số liệu dòng chảy trung bình mùa đông........44

Hình 39: Quỹ đạo vật thể trôi kịch hai theo số liệu dòng chảy trung bình mùa đông .........45

Hình 40: Quỹ đạo vật thể trôi kịch một theo số liệu dòng chảy trung bình mùa hè ............46

Hình 41: Quỹ đạo vật thể trôi kịch hai theo số liệu dòng chảy trung bình mùa hè .............47

Hình 42: Trường dòng chảy dự báo lúc 00 giờ ngày 01 tháng 07 năm 2014 bằng mô hình STPS (thời điểm bắt đầu dự báo).........................................................................................50

Hình 43: Trường dòng chảy dự báo lúc 01 giờ ngày 08 tháng 07 năm 2014 bằng mô hình STPS (thời điểm kết thúc dự báo)........................................................................................50

Hình 44: Phân tích quỹ đạo trôi của vật thể sau 7 ngày trong tháng 7 năm 2014 ...............51

Hình 45: Trường dòng chảy dự báo lúc 00 giờ ngày 01 tháng 11 năm 2014 bằng mô hình STPS (thời điểm bắt đầu dự báo).........................................................................................52

Hình 46: Trường dòng chảy dự báo lúc 00 giờ ngày 08 tháng 11 năm 2014 bằng mô hình STPS (thời điểm kết thúc dự báo)........................................................................................52

Hình 47: Phân tích quỹ đạo trôi của vật thể sau 7 ngày trong tháng 11 năm 2014 .............53

4

MỞ ĐẦU

Các lĩnh vực biển trong vòng vài thập kỷ trở lại đây đã và đang trở thành một

trong những vấn đề được quan tâm và phát triển. Về kinh tế, biển đang trở thành

mũi nhọn trong chiến lược phát triển của các quốc gia có ưu thế về biển. Đối với

Việt Nam là một quốc gia ven biển, có nhiều tiềm năng và điều kiện thuận lợi trong

việc phát triển đa dạng các ngành kinh tế biển thì việc tận dụng lợi thế đó nhằm đưa

Việt Nam từng bước "trở thành một quốc gia mạnh về biển, giàu lên từ biển" ngày

càng trở nên quan trọng.

Để có những thông tin và hiểu biết nhất định giúp cho việc quản lý, khai thác

và bảo vệ biển cần có những số liệu quan trắc thực tế, các nghiên cứu chuyên sâu.

Với sự phát triển của khoa học công nghệ, các thiết bị quan trắc biển ngày càng hiện

đại và tiện dụng. Một trong những công nghệ quan trắc biển hiện nay đang được

nhiều quốc gia chú trọng đầu tư đó là quan trắc bằng công nghệ radar. Đối với Việt

nam, Nhà nước đã và đang có chủ trương quan tâm và có kế hoạch xây dựng nhiều

mạng lưới quan trắc, giám sát các quá trình động lực và môi trường biển, trong đó

có hệ thống radar biển.

Năm 2011, trạm radar biển đầu tiên ở Việt nam được xây dựng tại Đồng Hới,

đánh dấu một bước tiến quan trọng trong quan trắc biển tại Việt Nam. Đến nay, sau

khi kết thúc giai đoạn 1 của dự án với 4 trạm trong đó 3 trạm quan trắc và 1 trạm

trung tâm. Các số liệu radar biển bao gồm số liệu về sóng và dòng chảy là những

nguồn dữ liệu vô cùng quý giá trong các lĩnh vực nghiên cứu, ứng dụng, quản lý và

khai thác biển. Đây là một nguồn dữ liệu mới đối với Việt Nam, vì vậy đến nay

chưa có công trình nào công bố nghiên cứu về nguồn số liệu này. Các nghiên cứu

ứng dụng của nguồn dữ liệu này rất rộng và phong phú, trong khuôn khổ đề tài luận

văn này tác giả đưa ra hướng nghiên cứu ứng dụng số liệu quan trắc dòng chảy bề

mặt biển bằng hệ thống radar trong việc tính toán đặc trưng dòng chảy trung bình

tháng cho Vịnh Bắc Bộ và ứng dụng thử nghiệm dữ liệu dòng chảy này phân tích và

dự báo quỹ đạo vật thể trôi dưới tác động của dòng chảy khu vực Vịnh Bắc Bộ.

5

Nội dung luận văn bao gổm 03 chương, phần kết luận và phần các bảng phụ

lục:

Chương 1: Tổng quan về hệ thống và số liệu radar biển

Chương 2: Cơ sở và phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Nghiên cứu chế độ dòng chảy Vịnh bắc Bộ từ dữ liệu radar biển

Chương 4: Nghiên cứu dự báo thử nghiệm quỹ đạo vật thể trôi

Kết luận

6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VÀ SỐ LIỆU RADAR BIỂN

1.1. Giới thiệu về hệ thống radar biển

Radar biển Seasonde là loại radar sử dụng tần số cao HF (4-50 MHz, bước

sóng 6-75m) không bị giới hạn có thể lan truyền xa, dải hoạt động rộng hơn so với

hệ thống radar sử dụng sóng micro. Ngoài ra các tín hiệu phản hồi của sóng HF (từ

bề mặt biển) theo một quy luật biết trước (nguyên lý Bragg) nên cho phép có được

thông tin về sóng, dòng chảy cũng như một số thông tin khác.

Radar biển Seasonde hoạt động dựa trên nguyên lý Doppler, tương tự như

sung bắn tốc độ của cảnh sát giao thông. Tín hiệu từ ăng ten phát của radar chạm

vào bề mặt biển (sóng biển chuyển động) sau đó phản hồi lại và được thu bởi ăng

ten thu. Trong quá trình thu sẽ có sự lệch pha tần số (Doppler shift) do sóng biển

chuyển động. Sự lệch pha này tỉ lệ với tốc độ sóng/tốc độ dòng chảy biển, qua các

phần mềm và thuật toán ta biết được tốc độ của dòng chảy biển.

Quá trình thu tín hiệu radar và phân tích thành các đặc trưng của sóng và

dòng chảy được chia thành 3 giai đoạn chính: phân tích vận tốc mục tiêu (tín hiệu

radio thu được), khoảng cách đến mục tiêu và hướng của mục tiêu.

Hệ thống radar biển Việt Nam được đầu tư xây dựng theo đề án: “Đầu tư xây

dựng hệ thống radar biển tần số cao (HF) phục vụ phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai,

phát triển kinh tế biển và góp phần bảo đảm an ninh quốc phòng ở vùng biển Việt

Nam” do Trung tâm Hải văn, Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam thực hiện, đã

hoàn thành giai đoạn 1 bao gồm xây dựng 03 trạm quan trắc radar biển HF ở vịnh

Bắc Bộ và 01 trạm thu số liệu quan trắc tại Hà Nội. Hệ thống radar biển HF đảm

nhận vai trò cung cấp dữ liệu hải văn như sóng biển, dòng chảy biển,.. phục vụ dự

báo vật thể trôi, lan truyền ô nhiễm, tràn dầu trên biển, cảnh báo sớm sóng thần, …

góp phần tích cực vào phát triển kinh tế biển và an ninh quốc phòng biển một cách

hữu hiệu, cơ bản cho đất nước.

Hiện nay, 4 trạm đã đi vào hoạt động (2 trạm ven bờ, 1 trạm đảo và 1 trạm

điều hành trung tâm) thuộc giai đoạn I của dự án, trong các giai đoạn II đang đề

7

xuất đầu tư xây dựng thêm 5 trạm radar biển trong đó 2 trạm thuộc khu vực Vịnh

Bắc Bộ và 3 trạm vùng biển Nam Bộ (hình 1) trong toàn bộ hệ thống radar dự kiến

17 trạm trải đều dọc ven biển và đảo của Việt Nam nhằm đáp ứng của công tác quản

lý nhà nước và hoạt động điều tra cơ bản về biển theo đúng chức năng, nhiệm vụ

của Trung tâm Hải văn. Cụ thể là công tác điều tra cơ bản về trạng thái tự nhiên của

mặt biển, bao gồm sóng và dòng chảy bề mặt biển.

Hình 1: Sơ đồ vị trí hệ thống trạm radar đã thực hiện giai đoạn I và dự kiến giai đoạn II

8

Hệ thống radar biển đang vận hành ổn định với chế độ thu dữ liệu 1 giờ/ lần

quan trắc. Phạm vi quan trắc dòng chảy lớn nhất là 300 km với bước lưới không

gian là 5.825 km, tần số phát 4.65 Mhz. Phạm vi quan trắc sóng từ 11.65 km đến

58.25 km tính từ tâm là vị trí trạm radar. Các dữ liệu quan trắc từ hệ thống rada biển

này bao gồm số liệu trường dòng chảy 2 chiều và số liệu quan trắc sóng trong phạm

vi hoạt động của radar và được cập nhận tự động liên tục về trạm trung tâm thông

qua đường truyền internet.

1.2. Số liệu radar biển

Số liệu quan trắc sóng

Số liệu quan trắc sóng hiện nay được thực hiện tại 3 trạm radar với các thông

số bao gồm: Độ cao, hướng và chu kỳ sóng. Tính năng quan trắc sóng được thực

hiện thông qua 1 trong hai lựa chọn: Quan trắc các tham số sóng trung bình cho

từng cell (trung bình của mỗi cung cách vị trí trạm một khoảng là bội của 5.8 km)

hoặc quan trắc các tham số sóng tại các vị trí trên tia trung truyến của góc quét ứng

với từng cell. Tần suất quan trắc 1 giờ/lần.

Hiện nay các trạm radar được cài đặt để đo sóng tại vị trí trên tia trung tuyến

của góc quét từ cell thứ 01 đến cell thứ 10, tương ứng với các ô trên tia trung tuyến

cách vị trí trạm lần lượt là: 5,8; 11,6; 17,5; 23,3; 29,2; 35,0; 40,8; 46,6 và 58,3 km.

Hình 2: Số liệu quan trắc sóng trong tháng 3 năm 2011 tại vị trí cell thứ 3 (cách trạm 17.5 km) tại trạm Đồng Hới

9

Số liệu quan trắc dòng chảy

Dòng chảy được quan trắc tại mỗi trạm radar là trường dòng chảy hướng tâm

với phạm vi quan trắc tối đa là 300 km, tần suất quan trắc 1 giờ/lần. Các dữ liệu

dòng chảy này được truyền về tạm trung tâm và xử lý để tổng hợp thành trường

dòng chảy 2 chiều trong phạm vi quan trắc của hệ thống trạm radar.

Hình 3: Trường dòng chảy hướng tâm quan trắc lúc 03 giờ ngày 03 tháng 12 năm 2014 tại trạm Nghi Xuân

Trong phạm vi nghiên cứu của luận văn này chỉ tập trung vào nghiên cứu

ứng dụng số liệu dòng chảy từ quan trắc bằng radar.

1.3. Một số ứng dụng của radar biển

Dự báo các điều kiện thời tiết trên biển:

Số liệu radar HF có thể được sử dụng trong việc dự báo điều kiện thời tiết

biển (kết hợp với dự báo thời tiết nói chung) cũng như nghiên cứu các điều kiện,

10

trạng thái bề mặt biển trong bão, điều mà trước đây với các thiết bị hải văn đã có rất

nhiều khó khăn hoặc không thực hiện được.

Phục vụ cho công tác đánh bắt thủy sản

Trên cơ sở số liệu từ radar HF ta có được bản đồ hướng và tốc độ dòng chảy

biển với những vùng nước xoáy. Kinh nghiệm cho thấy, tâm của những vùng nước

xoáy này hội tụ rất nhiều cá và các loại hải sản khác. Vị trí của những tâm xoáy

nước này được xác định bằng kinh độ và vĩ độ và sẽ được dự báo cho ngư dân trong

việc đánh bắt hải sản. Tại Mỹ và một số nước đã thực hiện dự báo vùng tập trung cá

cho thấy, đánh bắt cá tại tâm xoáy nước cho sản lượng nhiều gấp 7-8 lần so với

những vùng nước lân cận.

Phục vụ cho đánh giá ô nhiễm và lan truyền ô nhiễm biển

Một ví dụ cho thấy tác dụng của radar HF trong việc cảnh báo ô nhiễm biển

do chất thải ra biển. Năm 2003, thành phố Santa Rosa (Mỹ) dự kiến thải nước thải

ra biển tại Vịnh Bodega. Các nhà khoa học đã sử dụng số liệu thu được từ 3 trạm

radar HF trong một tuần để mô hình hóa sự lan truyền của chất thải ra biển. Từ mô

hình chuyển động (lan truyền) của chất thải cho thấy, thay vì chất thải đi thẳng ra

biển, nó lại di chuyển dọc theo bờ biển đến khu vực bảo tồn sinh thái biển, nơi có

nhiều dải san hô và như vậy, sẽ có nguy cơ tàn phá khu vực sinh thái vùng biển này.

Từ kết quả nghiên cứu trên, chính quyền thành phố đã cho đình chỉ dự án thải nước

thải ra biển như ban đầu dự kiến. Mô hình này cũng được áp dụng để đánh giá sự

lan truyền của dầu tràn trên biển.

Ứng dụng trong cứu hộ cứu nạn trên biển

Một ví dụ khác cho thấy, ứng dụng hữu hiệu của radar HF trong cứu hộ cứu

nạn trên biển. Trên bản đồ hướng và dòng chảy biển của Radar HF đã xác định

điểm một con thuyền bị tai nạn và phát tín hiệu cấp cứu. Sau 30 giờ con thuyền đã

trôi đi một quãng xa so với vị trí ban đầu và cần phải xác định hiện tại thuyền đang

ở vị trí nào để có thể cứu hộ. Như vậy, với số liệu dòng chảy và sóng thu được, tiến

hành xác định hướng và dòng chảy bề mặt biển cùng với phần mềm của radar HF

11

(Codar Leeway) sẽ xác định được vị trí gần sát với thực tế di chuyển của con thuyền

và việc cứu hộ cứu nạn trên biển dễ dàng hơn.

Ứng dụng trong điều hành tầu thuyền qua lại eo biển, cảng

Tại vùng Tokyo và vịnh Sagami, dòng chảy biển rất mạnh và thay đổi liên

tục, trong khi có đến 90% tàu thuyền phải qua lại khu vực này. Nếu không có chỉ

dẫn và điều hành hàng hải thì sẽ gây nguy hiểm cho tàu bè qua lại. Sử dụng 02 radar

HF được lắp đặt tại đây, cung cấp số liệu thời gian thực (real-time) về tốc độ và

hướng dòng chảy biển, từ đó có sự điều hành tàu bè qua lại đảm bảo an toàn và hiệu

qủa cao nhất. Nhiều cảng biển và căn cứ hải quân trên thế giới sử dụng radar HF

vào mục đích này.

Ứng dụng trong phối hợp để tăng độ chính xác dự báo số trị

Số liệu radar biển được sử dụng kết hợp mô hình số trị trong việc đồng hóa

số liệu để tạo trường ban đầu cho các mô hình động lực. Các trường ban có độ

chính xác cao góp phần tăng độ chính xác của các kết quả dự báo từ mô hình số trị.

1.4. Các nghiên cứu chế độ dòng chảy vùng biển Vịnh Bắc Bộ

Vịnh Bắc Bộ nằm ở phía tây của biển, rộng từ 105o36’E đến 109o55’E trải dài

từ vĩ tuyến 17oN đến vĩ tuyến 21oN, diện tích khoảng 160.000 km2, chu vi khoảng

1.950 km, trong đó phía bờ Việt Nam là 740 km, chiều dài vịnh là 496 km, nơi rộng

nhất là 314 km. Vịnh Bắc Bộ được bao bọc bởi bờ biển miền Bắc Việt Nam ở phía

tây, bờ biển Nam Trung Hoa ở phía bắc trong đó có bán đảo Lôi Châu và đảo Hải

Nam. Bờ biển khúc khuỷu với khoảng hơn 2.300 hòn đảo lớn nhỏ, tập trung chủ yếu

ở phía ven bờ Việt Nam. Đặc biệt đảo Bạch Long Vĩ của Việt Nam nằm khoảng giữa

vịnh với diện tích 2,5 km2 cách đảo Hòn Dấu, Hải Phòng khoảng 110 km.

Khối nước của Vịnh Bắc Bộ chủ yếu giao lưu với Biển Đông qua cửa phía

nam của vịnh rộng chừng 230 km và sâu hơn 100 m. Một phần nhỏ nước được trao

đổi qua eo biển hẹp (18 km) và không sâu (20 m) Quỳnh Châu. Do độ sâu của biển

không lớn nên hoàn lưu trong vịnh Bắc Bộ và vịnh Thái Lan được hình thành chủ yếu

12

do tác động của trường gió thịnh hành trên mặt biển. Tuy nhiên với sự liên kết tương

đối chặt chẽ với Biển Đông, quá trình trao đổi nước qua cửa vịnh cũng gây nên tính

đa dạng trong phân bố và biến động của hoàn lưu mùa trong các vịnh. Tính đa dạng

này còn bị chi phối bởi sự khác biệt của quá trình tương tác biển khí, chủ yếu là

tương tác nhiệt, trên các vịnh phụ thuộc vào vị trí địa lý của chúng.

Đặc điểm quan trọng của hoàn lưu trong vịnh Bắc Bộ là sự tồn tại trong cả

năm của dòng chảy ven bờ tây vịnh. Điều này đã được khẳng định không những bằng

các kết quả phân tích số liệu khảo sát từ những năm 1960 (Hình 1, Báo cáo kết quả

điều tra tổng hợp vịnh Bắc Bộ, 1965) [2] mà còn được mô phỏng bằng kết quả mô

hình hoá 3D trong mộ số công trình thuộc các đề tài cấp bộ và cấp nhà nước. Bên

cạnh hoàn lưu trong dạng xoáy thuận nêu trên, các kết quả nghiên cứu thực nghiệm

cũng như mô hình hoá đều cho thấy sự hiện diện của một xoáy nghịch trên vùng biển

phía bắc vịnh trong mùa hè..

Hình 4: Sơ đồ dòng chảy vịnh Bắc Bộ trong mùa đông theo Báo cáo kết quả điều tra tổng hợp Vịnh Bắc Bộ (1964) [2]

13

Hình 5: Sơ đồ dòng chảy vịnh Bắc Bộ trong mùa hè theo Báo cáo kết quả

điều tra tổng hợp Vịnh Bắc Bộ (1964) [2]

Các bản đồ hoàn lưu vịnh Bắc Bộ được thể hiện trong Atlas Quốc gia Việt

Nam (1999) [1], dựa trên cơ sở phân tích số liệu khảo sát nêu trên..

Nguyên nhân hình thành bức tranh hoàn lưu trong mùa hè trên vịnh Bắc Bộ

được mô tả trên đây có thể lý giải bằng sự phân hoá về hướng gió trên vịnh do hoạt

động kết hợp của áp thấp bắc Đông Dương và dải hội tụ nhiệt đới. Với hướng gió

thịnh hành đông-nam từ Bạch Long Vỹ đến Hải Phòng, Quảng Ninh, sự hình thành

hai xoáy đối lập dấu nằm hai phía bắc và nam hoàn toàn khẳng định vai trò của gió

trong mùa hè. Trong mùa đông, sự xâm nhập của dòng chảy Biển Đông góp phần

làm tăng cường dòng chảy đi về phía nam ven bờ phía tây vịnh.

Trong nghiên cứu của Ding và nnk [13], hoàn lưu tầng mặt Vịnh Bắc Bộ

14

trong các tháng mùa xuân, mùa thu và mùa đông tương tự như nhau. Trong các mùa

này nước từ phía phía nam đảo Hải Nam đi vào trong vịnh, men theo phía tây đảo

Hải Nam đi ngược lên phía bắc vịnh rồi vòng lại theo bờ đông của các tỉnh bắc và

bắc trung bộ thoát ra ngoài Vịnh Bắc bộ. Trong các tháng mùa hè hoàn lưu có

hướng ngược lại với 3 mùa còn lại của năm. Trong nghiên cứu này, hoàn các xoáy

thuận và xoáy nghịch ở trung tâm và phía bắc vịnh không được thể hiện rõ. Nguyên

nhân dẫn đến sự thiếu vắng của các hoàn lưu này có thể do số liệu thu thập về dòng

chảy chưa đủ để phân tích ra các đặc trưng quy mô nhỏ của hoàn lưu vùng biển này.

Hình 6: Sơ đồ hoàn lưu mùa vùng Vịnh Bắc Bộ 1960 -1962 (theo Ding và nnk) [13]

15

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Phần mềm tổng hợp trường dòng chảy 2 chiều

2.1.1. Tổng hợp dòng chảy 2 chiều từ dữ liệu dòng chảy hướng tâm

Để tính toán véc tơ dòng chảy tổng cộng, sử dụng phần mềm Seasonde

Combine Suite Release 7 [9] được cung cấp bởi hãng CODAR. Phần mềm Combine

Suite tiêu chuẩn có thể tính được véc tơ dòng chảy tổng cộng từ 6 trạm radar, trong

khi phiên bản nâng cấp hiện nay có thể tính được véc tơ dòng chảy từ 24 trạm radar

với tốc độ tính toán nhanh gấp hai lần so với phiên bản tiêu chuẩn. Đây là phần

mềm với giao diện thân thiện có thể tạo được các dạng fie đầu radar dạng từ các

nguồn khác nhau. Phần mềm được thực hiện trên thuật toán như sau:

Bước đầu tiên để xác định lưới bao trùm khu vực là sử dụng chương trình

SDsetup để tạo file lưới đầu vào đối với phần mềm tạo véc tơ tổng cộng. Hình 7

minh họa một lưới hình chữ nhật tiêu biểu; tuy nhiên lưới tính để tổng hợp véc tơ

tổng cộng có thể có dạng khác và các điểm đặc biệt (ví dụ như các vị trí phao) có

thể được thêm vào. Các điểm đường bờ được chỉ ra trong hình 7 được đánh dấu X,

được nhận dạng và lưu trong file lưới bằng một kí tự đánh dấu đặc biệt.

Hình 7: Một lưới chữ nhật tiêu biểu qua diện tích vùng bao phủ của 3 trạm radar từ xa. Các điểm đường bờ được đánh dấu x

16

Hình 8: Vị trí 2 trạm radar tại 2 điểm A và B. Điểm lưới G được bao quanh bằng một vòng tròn vùng giao thoa chứa véc tơ hướng tâm và tại điểm này phương pháp bình phương tối thiểu được sử dụng để tính véc tơ tổng cộng. Trên hình là các

véc tơ hướng tâm từ vị trí B.

Tại mỗi điểm lưới, ta muốn tính toán thành phần U, V (thành phân theo vỹ

hướng và kinh hướng) của véc vơ dòng chảy tổng cộng. Thông thường tại mỗi điểm

lưới có thể có một véc tơ dòng chảy xuyên tâm từ mỗi trạm radar được sử dụng để

tính U, V. Trên hình 8, các véc tơ xuyên tâm nằm dọc được xuyên tâm GA, GB.

Trên thực tế, một vòng tròn vùng giao thoa với bán kính cụ thể được vẽ tại mỗi

điểm lưới và các véc tơ xuyên tâm nằm trong vòng tròn được vẽ đó. Nếu góc giữa

hai véc tơ xuyên tâm từ 2 trạm khác nhau nhỏ hơn 10 độ thì véc tơ xuyên tâm đó bị

loại bỏ. Thành phần U, V trong véc tơ dòng chảy tổng cộng được tính bằng phương

pháp bình phương tối thiểu từ các véc tơ xuyên tâm trong vòng tròn vùng giao thoa.

17

Hình 9: Để đảm bảo sự chính xác trong việc tính véc tơ dòng chảy tổng cộng tại các điểm lưới, ta phải áp dụng quy tắc với các góc và giữa các đường

xuyên tâm từ điểm lưới đối với các trạm radar.

Phương pháp bình phương tối thiểu không đúng khi các véc tơ vận tốc xuyên

tâm trong vòng tròn vùng giao thoa quá gần nhau hoặc song song. Với hai trạm

radar điều này xảy ra khi điểm lưới gần với đường giới hạn giao thoa của hai khu

vực (có thể gọi là vùng đường ranh giới) như điểm A trên hình 9 và vị trí xa so với

trạm radar như điểm lưới B.

Ta xác định giới hạn ổn định cho góc α, β (thông từ 20° đến 30°). Để tính

một véc tơ dòng chảy tổng cộng tại một điểm lưới, ta cần ít nhất một cặp véc tơ

xuyên tâm thỏa mãn > β. Vùng đường ranh giới được xác định bởi những điểm

lưới này thỏa mãn < α. Vùng đường ranh giới có thể được để lại khoảng trống

hoặc phép nội suy có thể được thực hiện hiện để lấp những khoảng trống này của

véc tơ dòng chảy tổng cộng.

18

Hình 10: Minh họa trường hợp khi đường ranh giới nằm ngoài vùng nước mở. Đường ranh giới giữa các vị trí trạm radar được xác định bằng đường gạch dọc. Hai

đường vòng cung đại diện cho các đường biên của khu vực đường ranh giới.

Véc tơ dòng chảy tổng cộng S được chia thành thành phần và là

thành phần song song và thành phần trực giao đối với đường ranh giới tương ứng.

Trong phạm vi vùng đường ranh giới, là trung bình của các vận tốc xuyên tâm

khác nhau. Tuy nhiên, các vận tốc xuyên tâm đưa ra rất ít thông tin để tính thành

phần trực giao.

Bởi vậy, chúng ta chấp nhận thành phần được tính bằng phương pháp

bình phương tối thiểu và giá trị được tính bằng nội suy. Với mỗi điểm lưới

trong phạm vi vùng đường ranh giới (ví dụ điểm B trên hình 10), ta thấy rằng các

điểm lưới gần nhất phía ngoài vùng đường ranh giới với cả hai bên (điểm A và C

trên hình 10). Giá trị của tại B được lấy từ nội suy tuyến tính giữa điểm A và

C.

19

Hình 11: Minh họa trường hợp đường ranh giới gần với đường bờ. Đường ranh giới giữa vị trị các trạm radar được xác định là đường gạch dọc. Đường cung và

đường bờ là các đường biên khu vực đường ranh giới.

Khi đường ranh giới nằm gần với đường bờ, ta sử dụng chính đường bờ như

là một đường biên của khu vực đường ranh giới.

Với mỗi điểm lưới trong khu vực đường biên ranh giới (ví dụ điểm B trong

hình 11), ta thấy rằng điểm lưới gần nhất trên khu vực biển của đường ranh giới

(điểm A) và điểm lưới gần nhất trên bờ (điểm C). Ta giả sử rằng tại bờ bằng 0.

Giá trị của tại điểm B được tính bằng nội suy tuyến tính của giá trị điểm A

nằm phía ngoài đường ranh giới và giá trị 0 tại điểm C.

20

Hình 12: Một ví dụ về nội suy trong đường ranh giới khi đường ranh giới nằm ngoài khu vực xa bờ. Tại vùng phía trên của hình vùng đường ranh giới có để lại

khoảng trống; tại vùng dưới của hình được lấp đầy bởi các véc tơ được nội suy. Các thông số đầu vào α, β được cho là 30°

Hình 13: Một ví dụ về nội suy đường ranh giới khi đường ranh giới gần với đường bờ. Phần trên của hình khu vực đường ranh giới tạo khoảng trống; phần dưới của hình được lấp đầy bởi các véc tơ nội suy. Các thông số đầu vào α, β được cho là

30°.

21

2.1.2. Phương pháp nội suy đường ranh giới

Hình 14 cho thấy một vùng đường ranh giới 30°. Nếu thành phần Hướng tâm

từ hai vị trí trạm radar tạo thành một góc nhỏ hơn 30°, thành phần theo phương x

của véc tơ dòng chảy tổng cộng được tính trong khu vực được cho là không chính

xác. Vì vậy, vùng cần được lấp đầy bằng các véc tơ tổng cộng được tính bằng phép

nội suy.

Hình 14: Vị trí 2 trạm trong sơ đồ tổng hợp véc tơ

Tại mỗi điểm với trong khu vực đường ranh giới, hai véc tơ tổng cộng gần

nhất phía ngoài vùng đường ranh giới được xác định như trên hình vẽ. Thành phần

x của hai véc tơ tổng cộng này được triết xuất và được coi như là điểm cuối (phần

màu cam trên nền tối) nằm dọc một đường chứa các điểm lưới. Chú ý rằng trong ví

dụ này có một thành phần x âm phía bên phải của vùng đường ranh giới, và một

thành phần nhỏ hơn, giá trị dương phá bên trái của vùng.

22

Hình 15: Nội suy theo phương x

Thành phần x của hai véc tở tổng cộng bên ngoài vùng đường ranh giới được

nội suy tuyến tính qua vùng đường ranh giới, hình thành lên thành phần x được nội

suy tại các nứt lưới dọc theo một đường thẳng (như trên đường cam trên hình 15).

Hình 16: Tính phân tích theo hướng y

23

Thành phần song song với đường ranh giới (thành phần y) được tính từ

phương pháp bình phương tối thiểu của các vận tốc hướng tâm từ hai trạm radar

(hai trạm radar được đánh dấu xanh và đỏ trên hình 16).

Hình 17: Tổng hợp véc tơ tổng cộng

Thành phần - y được tính bằng bình phương tối thiểu và thành phần – x được

kết hợp để tính các véc tơ tổng cộng nội suy. Phương thức này được thực hiện tại

mỗi điểm lưới trong khu vực đường ranh giới để tạo lên các véc tơ tổng cộng nội

suy được quan trắc khi phép nội suy được thực hiện dọc theo đường ranh giới.

2.2. Mô hình phân tích và dự báo vật thể trôi.

2.2.1. Giới thiệu chung

Mô hình quỹ đạo La-grăng sử dụng dữ liệu dòng chảy từ hệ thống Rada HF

kết hợp với dữ liệu gió được sử dụng để phân tích quỹ đạo trong quá khứ và dự báo

của các vật thể. Sự thay đổi trong mô phỏng quỹ đạo được tính theo phương pháp

Abascal (2009) [5]. Dựa vào phương pháp này, các thông số mô hình và sự thay đổi

được ước đoán bằng giá trị trung bình của các phương pháp tối ưu và được sử dụng

để tính toán xác suât phân bố của quỹ đạo của các vật thể. Đối với mỗi bộ dữ liệu

24

của vật thể trôi, mô hình quỹ đạo La- grăng được hiệu chỉnh tới mức thấp nhất các

sai số với quỹ đạo thực. Kết quả của quá trình hiệu chỉnh là giá trị trung bình tốt

nhất và đạt được 95% quá trình hiệu chỉnh sau mỗi bước hiệu chỉnh thông số. Một

bước hiệu chỉnh cuối cùng (trên 95%) sẽ đi vào thực hiện tính toán. Việc phải thực

hiện thủ tục này vì có hai lợi ích: (a) quá trình hiệu chỉnh bao gồm nguồn dữ liệu

không ổn định để đưa vào các hệ số hiệu chỉnh mô hình, mô tả tối ưu nhất quỹ đạo

trong quá khứ và (b) các giá trị của các hệ số có thể đưa thêm ra những thông tin

liên quan đến mỗi lực (gió và dòng chảy) trong mô phỏng quỹ đạo. Mỗi quỹ đạo

quá khứ được tính bằng các trung bình của phương pháp Monte Carlo sử dụng các

kết quả đã đạt được trong quá trình hiệu chỉnh. Độ tin cậy đạt 95% được xác định

và được sử dụng để tính toán sai số về khoảng cách giữa quỹ đạo thực và quỹ đạo

mô phỏng. Độ chính xác của mô phỏng được đánh giá thông qua quỹ đạo thực và

quỹ đạo trung bình của các thông số thống kê. Trong phần này sẽ giới thiệu mô hình

quỹ đạo La- Grăng và phương pháp hiệu chỉnh.

2.2.1. Mô hình quỹ đạo La-grăngian

Mô hình được sử dụng trong mô hình kiểm soát lan truyền dầu có tên là

TESEO (Abascal et al. 2009) [5]. Mô hình số này bao gồm mô đun vận chuyển và

mô đun khí tượng đưa ra quá trình lan truyền dầu trong môi trường biển. Trong luận

văn này tập trung vào mô đun vận chuyển để phân tích chuyển động của các vật thể

trôi. Mô đun vận chuyển được khai triển từ mô hình vận chuyển La grang hai chiều.

Quá trình chuyển động của vật thể được miêu tả bằng việc theo dõi một khu vực

đám mây chứa các hạt tương tự như các vật thể. Vị trí của các hạt được tính toán

bởi các vị trí đặc biệt trong vận chuyển gây ra do dòng chảy, gió, và khuếch tán rối.

Mô hình số giải bởi phương pháp trung bình Euler theo phương trình véc tơ dưới

đây:

),(),( txutxudt

xdidia

(1)

25

Trong đó ix

là vị trí hạt và au

và du

và thành phần vận tốc bình lưu và vận

tốc khuếch tán theo phương ix

. Vận tốc bình lưu au

được tính dựa vào sự kết hợp

tuyến tính của dòng chảy và vận tốc gió như công thức dưới:

wDcCa uCuCu

(2)

Trong đó cu

là vận tốc dòng chảy bề mặt, wu

là vận tốc gió tại 10 m và Cd

hệ số kéo của gió

Chú ý rằng phương trình (2) bao gồm một hệ số liên quan đến Cd. Thông

thường trong mô hình Lagrange, phần dòng chảy bị ảnh hưởng bởi những hệ số

khác. Tuy nhiên để lấy theo một thành phần không ổn định đối với số liệu quan trắc

bằng radar, hệ số này sẽ được chọn để giảm thiểu sai số giữa quỹ đạo thực và quỹ

đạo tính toán. Vận tốc khuếch tán rối

dd uu , (MaierReimer 1982 [7]) thay đổi

theo mỗi bước thời gian t và được tính như sau:

t

Dud

6 (3)

Trong đó D là hệ số khuếch tán có giá trị từ 1–100 m2/s (ASCE 1996) [6].

Mô phỏng quỹ đạo vật thể trôi được thực hiện bằng việc lấy trung bình quỹ đạo, mô

hình có thể mô phỏng lan truyền dầu và vật thể trôi thời gian trong quá khứ và dự

báo với mục đích là xác định nơi khởi nguồn hoặc vị trí dự báo. Mô hình vận

chuyển Lagrange đã được hiệu chỉnh và được thực hiện khi sử dụng dữ liệu từ các

phao trôi. Thêm nữa, nó đã đạt được thành công khi thử nghiệm một vài ví dụ về

lan truyền dầu thực hiển bởi Văn phòng tìm kiếm cứu nạn Tây Ban Nha và tập đoàn

ESEOO (Abascal et al. 2007 [4]; Sotillo et al. 2008 [10]) với hệ số D bằng 56

Để áp dụng phương trình (1), hệ số mô hình Cd và Cc phải được xác định.

Giá trị của hệ số kéo của gió Cd thay đổi từ 2,5 đến 4,4% của tốc độ gió, với giá trị

26

trung bình từ 3–3.5 % (ASCE 1996) [6]. Khi gió nhẹ không có sóng đổ, 3,5% của

tốc độ gió theo hướng của gió sẽ cho kết quả mô phỏng tốt của các vệt dầu và vật

thể trôi vùng ngoài khơi.

Hiện nay chưa có số liệu về phao trôi cho việc hiệu chỉnh các hệ số Cd và Cc

lên tác giả đã áp dụng các kết quả nghiên cứu của các công trình dã được công bố

trước đây vào mô hình để phân tích và dự báo vật thể trôi bằng phần mềm mô hình

Codar leeway. Mặt khác phần mềm Codar Leeway chưa tích hợp trường gió vào

phân tích và dự báo vật thể trôi, Vì vậy kết quả phân tích và dự báo thử nghệm dưới

đây chỉ dựa trên trường dòng chảy quan trắc bằng radar biển và dự báo bằng mô

hình dự báo dòng chảy ngắn hạn (STPS). Trong đó hệ số Cc = 0.787, D = 56 m2/s

theo Abascal et al. (2009) [5] khi nghiên cứu phân tích quỹ đạo vật thể trôi bằng dữ

liệu radar tần số cao vùng biển Tây Ban Nha.

27

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY VÙNG BIỂN

VỊNH BẮC BỘ TỪ DỮ LIỆU RADAR BIỂN

3.1. Phân tích số liệu

3.1.1. Đánh giá số liệu quan trắc dòng chảy bằng radar biển

Số liệu radar biển trong quan trắc dòng chảy tầng mặt có độ chính xác phụ

thuộc vào môi trường trong phạm vi hoạt động của radar. Với môi trường bình

thường sai số trung bình của vận tốc dòng chảy < 7 cm/s và hướng < 10 độ.

Theo một nghiên cứu của tác giả Lee et al. (2014) [12] về đánh giá độ chính

xác của số liệu radar biển khu vực biển của sông Keum (Hàn Quốc) trong hai mùa

mùa đông và mùa hè với số liệu quan trắc từ máy ADCP đưa ra kết luận: Sai số

trung bình quân phương của dòng chảy mùa đông < 5.4 cm/s và mùa hè < 10 cm/s.

Đánh giá mức độ đầy đủ của nguồn dữ liệu quan trắc bằng radar biển tác giả

đã tiến hành phân tích tính toán mật độ dữ liệu quan trắc được trong thời gian từ 05

tháng 6 năm 2012 đến tháng ngày 15 tháng 11 năm 2014 với bước thời gian 1 giờ

tại 03 trạm radar và dữ liệu giao thoa của 3 trạm này. Trong đó, số lần quan trắc tại

trạm Hòn Dáu là: 11.434, trạm Nghi Xuân 15.163 lần và trạm Đồng Hới là 12.540

lần. Các kết quả phân tích phân bố mật độ số liệu quan trắc dòng chảy tại 03 trạm

(hình 18, 19, 20) cho thấy số liệu quan trắc dòng chảy tại 03 trạm có mật độ chưa

đồng đều. Số liệu tại trạm Nghi Xuân có phân bố đồng đều nhất, mật độ trung bình

70 – 75 %, trong khi đó trạm Hòn Dáu va Nghi Xuân có mật độ số đạt được 55 – 60

%. Với các phân tích trên nhận thấy rằng các dữ liệu quan trắc dòng chảy tại 03

trạm vùng biển Vịnh Bắc Bộ trong thời gian từ năm 2011 đến nay được một bộ

tương đối nhiều, có thể ứng dụng trong việc phân tích chế độ dòng chảy vùng biển

Vịnh Bắc Bộ cũng như trong việc nghiên cứu phân tích và dự báo quỹ đạo trôi của

vật thể.

28

Hình 18: Phân bố mật độ số liệu quan trắc dòng chảy tại trạm radar Hòn Dáu.

Hình 19: Phân bố mật độ số liệu quan trắc dòng chảy tại trạm radar Nghi Xuân

29

Hình 20: Phân bố mật độ số liệu tại trạm

Hình 21: Phân bố mật độ số liệu giao thoa của 3 trạm Radar

30

3.1.2. Xây dựng miền lưới tính và dữ liệu đầu vào

Dựa trên phạm vi hoạt động của hệ thống trạm Radar tại vùng biển Vịnh Bắc

Bộ (hình 22) và kết quả phân tích phân bố mật độ quan trắc được dữ liệu dòng chảy,

độ phân giải ngang của mỗi trạm là 5.817 km.

Hình 22: Phạm vi hoạt động của Radar và giới hạn miền phân tích dữ liệu

Tổng hợp dữ liệu dòng chảy tổng 2 chiều chỉ thực hiện được khi có ít nhất 2

dữ liệu dòng chảy hướng tâm từ các radar trong khu vực lân cận. Căn cứ vào phạm

vi hoạt động của 03 trạm Radar biển Hòn Dáu, Nghi Xuân và Đồng Hới tác giả đã

xác định phạm vi để xây dựng lưới tính cho phần mềm tổng hợp dòng chảy 2 chiều

với các tham số sau:

31

- Giới hạn theo vỹ tuyễn từ 17,7 N đến 21,13 N;

- Giới hạn theo kinh tuyến từ 105,0 đến 108,56 E;

- Tọa độ tâm lưới: 19024,6’ N; 107000’ E

- Điểm lưới theo phương vĩ tuyến: 55 điểm

- Điểm lưới theo phương vĩ tuyến: 63 điểm

- Bước lưới: 6 km

Hình 23: Sơ đồ lưới tính cho phần mềm tổng hợp dòng chảy 2 chiều

Các dữ liệu đầu vào cho đầu vào:

Dữ liệu đầu vào của phần mềm là các dữ liệu dòng chảy hướng tâm tại các

điểm quan trắc của các trạm radar trong hệ thống bao gồm: Vị trí (kinh độ, vĩ độ,

vận tốc dòng chảy, hướng dòng chảy)

32

Hình 24: Sơ đồ dòng chảy hướng tâm tại các trạm quan trắc bằng Radar biển

3.1.3. Tính toán tổng hợp dòng chảy 2 chiều

Sau khi xây dựng lưới tính và chuẩn bị các dữ liệu dòng chảy hướng tâm tại

03 trạm radar, tiến hành tổng hợp và phân tích dòng chảy hai chiều trên lưới tính đã

xây dựng trong thời gian từ ngày 05 tháng 6 năm 2012 đến tháng ngày 15 tháng 11

năm 2014 với bước thời gian 1 giờ. Các kết quả thu được bao gồm các file dữ liệu

dòng chảy tổng hợp và phân tích 2 chiều trong thời gian nói trên để làm cơ sở cho

việc tính toán dòng chảy trung bình theo các tháng vùng biển Vịnh Bắc Bộ.

Dòng chảy trung bình được tính toán như sau: Trước khi tính trung bình,

dòng chảy tại mỗi điểm lưới được tách thành 2 thành phần (thành phần theo hướng

kinh độ và thành phần theo hướng vỹ độ) sau đó tính trung bình theo tháng của mỗi

thành phần vận tốc trên từng điểm lưới. Sau khi có kết quả vận tốc dòng chảy trung

33

bình thành phần, thực hiện tổng hợp véc tơ tổng cộng theo quy tắc cộng véc tơ để

tính vận tốc dòng chảy và hướng dòng chảy trung bình tại mỗi điểm lưới, công thức

tính trung bình như sau:

n

u

u

n

ii

1_

(4)

Trong đó:

- _

u là vận tốc thành phần trung bình của từng tháng

- iu là vận tốc thành phần thời gian thứ i trong mỗi tháng

- n là số bước thời gian trong tháng

Hình 25: Dòng chảy tổng hợp được tính toán lúc 07 giờ ngày 01 tháng 12 năm 2013

34

3.2. Kết quả tính toán, phân tích dòng chảy trung bình tháng vùng Vịnh

Bắc Bộ

Với bộ số liệu dòng chảy tổng hợp đã tính toán trên từ 05 tháng 6 năm 2012

đến tháng ngày 15 tháng 11 năm 2014 với bước thời gian 1 giờ tiến hành tính toán,

phân tích dòng chảy trung bình theo các tháng tại Vùng biển Vịnh Bắc Bộ.

Hình 26: Dòng chảy trung bình tháng 12

Trong tháng các tháng mùa đông: tháng 12, tháng 1 và tháng 2 (hình 26, 27,

28), dòng chảy trung bình tầng mặt vùng biển Vịnh Bắc Bộ có đặt điểm sau: dòng

chảy phía nam đảo Hải Nam men theo bờ tây của đảo này đi vào trong vịnh và

ngược lên phía bắc vịnh kết hợp với một lượng nhỏ đi từ eo Quỳnh Châu đi vào rồi

35

vòng sang phía đông của bờ biển Việt Nam, hoàn lưu này lượn theo địa hình của

đường bờ Vịnh Bắc Bộ rồi chảy xuống phía nam. Trong những tháng này, khu vực

trung tâm vịnh tồn tại một xoáy thuận với vận tốc trung bình khoảng 10 – 15 cm/s.

Khu vực biển phía nam Thanh Hóa và bắc Quảng Bình có vận tốc lớn hơn đạt 25 –

30 cm/s. Phía bắc vịnh bắc bộ tồn tại một xoáy nghịch với quy mô nhỏ, đường kính

của xoáy nghịch này khoảng 50 – 70 km với vận tốc trung bình khoảng 5 – 8 cm/s.


36


Trong các tháng mùa xuân (tháng 3, 4, 5) cấu trúc hoàn lưu trung bình tầng

mặt Vịnh Bắc Bộ có sự thay đổi nhỏ so với thời gian mùa đông (hình 29, 30, 31).

Tại trung tâm vịnh vẫn tồn tại một xoáy thuận với lượng nước được đưa qua cửa

vịnh từ phía bờ tây của đảo Hải Nam với vận tốc trung bình khoảng 8 – 12 cm,

dòng chảy khu vực biển phía nam Thanh Hóa và bắc Quảng Bình vẫn duy trì vận

tốc lớn, đạt 18 – 25 cm/s. Xoáy nghịch phía bắc của vịnh có xu hướng mở rộng ra

và dịch chuyển dần xuống phía nam nhưng đến tháng 5 thì xoáy nghịch này bị phá

vỡ (hình 31).

37



38


Những tháng mùa hè hoàn lưu vùng biển Vịnh Bắc bộ có sự thay đổi khá

lớn. Trong tháng 6, khu vực giữa Vịnh Bắc Bộ hình thành một hoàn lưu nghịch.

Vận tốc của hoàn lưu này không lớn, trung bình khoảng 8 – 12 cm/s. Nước duy trì

hoàn lưu này được đưa lên từ vùng biển trung bộ đi lên. Phía bắc vịnh tồn tại một

xoáy thuận có quy mô nhỏ. Hoàn lưu này tồn tại đến hết tháng 8 (hình 32 đến hình

34).

39



40


Đối với các tháng mùa thu (tháng 9, 10 và 11), hoàn lưu xoáy thuận khu vực

giữa Vịnh Bắc Bộ được thiết lập lại. Vận tốc trung bình của hoàn lưu này khá lớn,

khoảng 15 – 20 cm, trong đó vùng biển phía nam Thanh Hóa và bắc Quảng Bình

vận tốc trung bình tầng mặt đạt 30 – 40 cm/s có những điểm đến 45 cm/s. Phía bắc

vịnh luôn tồn tại 2 xoáy có quy mô nhỏ, xoáy thuận phía trên đỉnh vịnh và xoáy

nghịch bên dưới sát với nó. Quy mô của hai xoáy này khoảng 70 -90 km với vận tốc

trung bình khoảng 8 – 10 cm/s.

41



42


Một số nhận xét đánh giá

Với các kết quả tính toán chế độ dòng chảy tầng mặt vùng biển Vịnh Bắc Bộ

từ số liệu quan trắc bằng Radar biển cho thấy. Chế độ dòng chảy theo mùa được thể

hiện có những nét chính tương đồng với các kết quả nghiên cứu trước đây. Tuy

nhiên, theo số kết quả phân tích này thì một số hoàn lưu nhỏ phía trên Vịnh Bắc Bộ

hoạt động theo chu kỳ mùa được thể hiện khá rõ mà trong các nghiên cứu trước

không thể hiện được như cặp hoàn lưu thuận nghịch có quy mô nhỏ phía bắc vịnh

tồn tại song song với nhau trong các tháng mùa thu từ tháng 9 đến tháng 11, xoáy

nghịch trong các tháng mùa xuân và mùa đông, xoáy thuận trong các tháng mùa hè.

43

CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU DỰ BÁO THỬ NGHIỆM QUỸ ĐẠO VẬT

THỂ TRÔI

4.1. Nghiên cứu thử nghiệm

Việc nghiên cứu thử nghiệm dự báo quỹ đạo vật thể được thực hiện bằng

phần mềm Codar leeway dựa trên phương pháp Lagrange. Số liệu đầu vào bao gồm:

Vị trí ban đầu của vật thể (kinh độ, vỹ độ), số liệu dòng chảy tổng hợp trong thời

gian phân tích, hệ số dòng chảy Cc (hệ số được lấy bằng 0.787 theo Abascal et al.

(2009) [5]), kích thước vật thể. Hiện tại phần mềm chưa có khả năng tính đến ảnh

hưởng của gió và sóng đến quỹ đạo trôi của vật thể mà chỉ tính đến tác động của

dòng chảy. Để dự báo quỹ đạo trôi của vật thể sát với thực tế cần thiết phải đưa

trường gió và sóng dự báo từ mô hình số trị vào, đây cũng là hướng và dự kiến

nghiên cứu tiếp theo của tác giả.

4.2. Sơ đồ quỹ đạo vật thể trôi sử dụng số liệu dòng chảy trung bình

tháng Radar biển

Để xây dựng sơ đồ quỹ đạo vật thể trôi đặc trưng theo tháng, tác giả đã sử

dụng số liệu trường dòng chảy trung bình của tháng 1 đại diện cho mùa đông và

tháng 8 đại diện cho mùa hè để mô phỏng quỹ đạo vật thể trôi cho hai mùa đặc

trưng khu vực biển Vịnh Bắc Bộ.

Các thông số đầu vào như sau:

- Trường dòng chảy trung bình tháng 1 (áp dụng cho mùa đông) và tháng 08

áp dụng cho mùa hè;

- Vị trí vật thể trôi được xây dựng cho 2 kịch bản: kịch bản một, vật thể trôi

tập trung tại 3 vị trí (giữa vịnh), Vùng biển Hải Phòng và vùng biển Nghệ An; kịch

bản thứ 2 là vật thể nằm rải rác trên toàn vùng biển Vịnh Bắc Bộ;

- Kích thước vật thể (rộng: 5 mét, dài: 20 mét) tương đương một chiếc

thuyền đánh cá phổ biến tại Việt Nam;

- Thời gian phân tích 30 ngày, bước thời gian phân tích 1 giờ.

44

Hình 38: Quỹ đạo vật thể trôi kịch một theo số liệu dòng chảy trung bình mùa đông

Theo sơ đồ hình 38 ta thấy, trong mùa đông, quỹ đạo của các vật thể có vị trí

ban đầu ở khu vực giữa Vịnh Bắc bộ và vùng biển có xu hướng trôi xuống phía

nam. Các vật thể ở khu vực biển Nghệ An trôi song song với đường bờ vùng biển

này theo hướng đông nam và có xu thế ngày càng sát với bờ. Các vật thể ở giữa

Vịnh Bắc Bộ ban đầu trôi theo hướng tây nam về phía vùng biển Thanh Hóa sau đó

chuyển hướng nam tây nam và nam có xu hướng song song và tiếp cận dần về phía

bờ biển của tỉnh Đồng Hới.

Trong khi đó các vật thể ở khu vực biển Hải Phòng hầu như ít di chuyển và

hướng di chuyển là bắc và tây tây bắc.

45

Hình 39: Quỹ đạo vật thể trôi kịch hai theo số liệu dòng chảy trung bình mùa đông

Đối với kịch bản hai, vật thể nằm rải rác trên toàn vùng biển Vịnh Bắc bộ

trong mùa đông nhận thấy rằng quỹ đạo các vật thể trôi theo hoàn lưu của trường

dòng chảy trung bình trong mùa đông, cụ thể: Các vật thể ở khu vực giữa và phía

tây vịnh có xu hướng chảy về phía bờ và tiếp cận dần với đường bờ xuôi về phía

nam, các vật thể ở phía tây nam đảo Hải Nam có xu hướng đi vào trong vịnh, tại

khu vực phía bắc vịnh các vật thể trôi theo quỹ đạo trùng với hoàn lưu nghịch của

trường dòng chảy.

46

Hình 40: Quỹ đạo vật thể trôi kịch một theo số liệu dòng chảy trung bình mùa hè

Theo sơ đồ hình 40 ta thấy, trong mùa hè, quỹ đạo của các vật thể có vị trí

ban đầu ở khu vực giữa Vịnh Bắc Bộ di chuyển chậm theo hướng tây bắc vì tại khu

vực này là gần với gần tâm của xoáy nghịch. Các vật thể ở vùng biển Nghệ An di

chuyển rất nhanh. Lúc đầu vật thể trôi theo hướng đông nam song song với đường

bờ tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa sau đó chuyển sang hướng đông về phía giữa vịnh.

Các vật thể ở khu vực biển Hải Phòng cũng trôi mạnh về phía đông và đông đông

bắc. Đây là phu vực thuộc rìa phía bắc của hoàn lưu nghịch trung tâm vịnh trong

những tháng mùa hè.

47

Hình 41: Quỹ đạo vật thể trôi kịch hai theo số liệu dòng chảy trung bình mùa hè

Đối với kịch bản hai, trong những tháng mùa hè nhận thấy rằng quỹ đạo các

vật thể nằm rải rác trên toàn vùng biển Vịnh Bắc Bộ theo hoàn lưu của trường dòng

chảy trung bình trong mùa hè, cụ thể: Các vật thể ở khu vực giữa trôi theo quỹ đạo

cùng chiều kim đồng hồ tương ứng với sự tồn tại một xoáy nghịch ở đây, tại khu

vực phía bắc vịnh các vật thể trôi theo quỹ đạo trùng với hoàn lưu nghịch của

trường dòng chảy.

4.3. Sơ đồ quỹ đạo vật thể trôi sử dụng số liệu dòng chảy thời gian thực

từ radar biển

Dự báo quỹ đạo vật thể trôi theo thời gian thực được thực hiện với trường

dòng chảy được dự báo bằng mô hình dự báo ngắn hạn theo O ’Donnell J (2005) [8]

48

(STPS) mô hình này được xây dựng dựa trên cơ sử dự báo dòng triều theo phương

pháp bình phương tối thiểu tại các điểm lưới với bộ hằng số hằng số điều hòa phân

tích theo chuỗi số liệu quan trắc trong quá khứ. Bộ hằng số điều hòa tại các điểm

lưới này liên tục được cập nhật bằng các phân tích chuỗi dòng chảy được cập nhật

theo một khoảng thời gian xác định. Vì vậy, kết quả của mô hình dự báo STPS này

thuần túy là trường dòng chảy triều nó chỉ chính xác với bộ hằng số điều hòa được

phân tích với thời gian đủ dài và nơi ít ảnh hưởng của dòng chảy gió. Đối với khu

vực Vịnh Bắc Bộ, dòng triều là dòng chủ đạo bên cạnh đó thời gian quan trắc của

hệ thống radar ở đây được trên 3 năm. Vì vậy, luận văn đã áp dụng kết quả dự báo

trường dòng chảy của mô hình này là đầu vào của mô hình dự báo quỹ đạo vật thể

trôi theo thời gian thực.

Phương pháp dự báo dòng chảy bằng mô hình STPS

Các thành phần của dòng chảy triều được sử dụng trên hệ tọa độ vuông góc

với các biến thành phần. Như vậy dòng chảy được phân theo hai thành phần (hướng

kinh độ và hướng vỹ độ) tương ứng với hướng x và y. Giả sử cả hai thành phần theo

x và y được tạo thành bở tập hợp bởi các thành tuần hoàn với tần số wj thì dòng

chảy triều có thể được ký hiệu là Z (t) được biểu diễn như sau:

M

jjjj

M

jjjj tYtYitXtXtZ

10

10 )cos()()cos()()(

Trong đó mỗi thành phần j trong tổng Z(t) được đưa ra là:

)exp()exp()()()( tiiatiiatZtZtZ jjjjjjjjj

Trong đó:

Thời điểm hiện tại Quá khứ Tương lai

Trục thời gian Dữ liệu quan trắc bằng Radar STPS

49

2/122

22

jjjj

j

SXCYSYCXa ;

2/122

22

jjjj

j

SXCYSYCXa

jj

jj

jSXCY

SXCY ;

jj

jj

jSXCY

SXCY

Với: )cos( jjj XCX ; )sin( jjj XSX ; )cos( jjj YCY ; )sin( jjj YSY

Các tham số a+, a-, +, - được tính toán bằng phương pháp bình phương tối

thiểu. Sau khi tính toán các tham số thiên văn và g dòng chảy tổng hợp được mô

tả như sau:

Z(t) = f(t0)a+ exp[i(V(t0) + u(t0) – g + + 2t)]

+ f(t0)a- exp[i(g-V(t0) - u(t0) + - 2t)]

= f(t0) exp(i)[ (a+ + a- ) cos (V(t0) + u(t0) + 2t – g)

+ i(a+ - a- ) sin (V(t0) + u(t0) + 2t – g)]

Đặt (t, t0)= V(t0) + u(t0) + 2t – g ta có :

Z(t) = f(t0) [ (a+ + a- ) cos () cos (t, t0) - (a

+ - a- ) sin () sin (t, t0)

+ if(t0) [ (a+ + a- ) sin () cos (t, t0) - (a

+ - a- ) cos () sin (t, t0)

Dựa trên các tham số thiên văn đã biết có thể dự báo được dòng chảy triều

theo thời gian cho trước.

Các thông số đầu vào như sau:

- Trường dòng chảy dự báo 7 ngày trong tháng 7 và tháng 11 năm 2014,

bước thời gian phân tích 1 giờ.

- Vị trí vật thể ltại 04 vị trí tại vùng biển ngoài khơi tỉnh Nghệ An.

- Kích thước vật thể (rộng: 5 mét, dài 20 mét) tương đương một chiếc

thuyền.

- Thời gian phân tích 7 ngày, bước thời gian phân tích 1 giờ.

50

Hình 42: Trường dòng chảy dự báo lúc 00 giờ ngày 01 tháng 07 năm 2014 bằng mô hình STPS (thời điểm bắt đầu dự báo)

Hình 43: Trường dòng chảy dự báo lúc 01 giờ ngày 08 tháng 07 năm 2014 bằng mô hình STPS (thời điểm kết thúc dự báo)

51

Hình 44: Phân tích quỹ đạo trôi của vật thể sau 7 ngày trong tháng 7 năm 2014

Theo hình 44 về kết quả dự báo quỹ đạo trôi của vật thể trong 7 ngày từ ngày

01 đến 08 tháng 7 năm 2014 ta các vật thể di chuyển chủ yếu theo hướng bắc, Sau 7

ngày các vật thể này trôi trung bình được quãng đường dài 40 km, với tốc độ trung

bình là 0.2 km/giờ.

52

Hình 45: Trường dòng chảy dự báo lúc 00 giờ ngày 01 tháng 11 năm 2014 bằng mô hình STPS (thời điểm bắt đầu dự báo)

Hình 46: Trường dòng chảy dự báo lúc 00 giờ ngày 08 tháng 11 năm 2014 bằng mô hình STPS (thời điểm kết thúc dự báo)

53

Hình 47: Phân tích quỹ đạo trôi của vật thể sau 7 ngày trong tháng 11 năm 2014

Kết quả dự báo quỹ đạo trôi của vật thể trong 7 ngày từ ngày 01 đến 08 tháng

11 năm 2014 ta các vật thể di chuyển chủ yếu theo hướng tây nam, tốc độ di chuyển

của vật thể lớn hơn so với tháng 7 và đạt khoảng 0.67 km/giờ. Sau 7 ngày các vật

thể này trôi trung bình được quãng đường dài 125 km trên vùng biển Thanh Hóa.

54

KẾT LUẬN

1. Luận văn này đã trình bày những ứng dụng số liệu dòng chảy tầng mặt

quan trắc bằng radar biển trong việc phân tích chế độ dòng chảy và dự báo quỹ đạo

vật thể trôi vùng biển Vịnh Bắc Bộ. Các kết quả thu được không những phù hợp với

một số đặc trưng chế độ đã được công bố mà còn đưa ra được các đặc điểm chi tiết

của dòng chảy với độ phân giải cao.

2. Dòng chảy tầng mặt vùng biển Vịnh Bắc Bộ có chế độ thay đổi theo mùa

gắn với chế độ của gió tại đây, cụ thể:

Trong tháng các tháng mùa đông, khu vực trung tâm vịnh tồn tại một xoáy

thuận với vận tốc trung bình khoảng 10 – 15 cm/s. Khu vực biển phía nam Thanh

Hóa và bắc Quảng Bình có vận tốc lớn hơn đạt 25 – 30 cm/s. Phía bắc Vịnh Bắc Bộ

tồn tại một xoáy nghịch với quy mô nhỏ, đường kính của xoáy nghịch này khoảng

50 – 70 km với vận tốc trung bình khoảng 5 – 8 cm/s;

Trong mùa xuân, hoàn lưu trung bình tầng mặt Vịnh Bắc Bộ có sự thay đổi

nhỏ so với thời gian mùa đông. Tại trung tâm vịnh vẫn tồn tại một xoáy thuận với

lượng nước được đưa qua cửa vịnh từ phía bờ tây của đảo Hải Nam với vận tốc

trung bình khoảng 8 – 12 cm/s, dòng chảy khu vực biển phía nam Thanh Hóa và

bắc Quảng Bình vẫn duy trì vận tốc lớn đạt 18 – 25 cm/s. Xoáy nghịch phía bắc của

vịnh có xu hướng mở rộng ra và dịch chuyển dần xuống phía nam nhưng đến tháng

5 thì xoáy nghịch này bị phá vỡ;

Mùa hè hoàn lưu vùng biển Vịnh Bắc bộ có sự thay đổi khá lớn so với các

mùa khác. Khu vực giữa Vịnh Bắc Bộ hình thành một hoàn lưu nghịch. Vận tốc của

hoàn lưu này không lớn, trung bình khoảng 8 – 12 cm/s. Nước duy trì hoàn lưu này

được đưa lên từ vùng biển phía trung bộ đi lên. Phía bắc vịnh tồn tại một xoáy thuận

có quy mô nhỏ, cấu trúc này tồn tại đến hết tháng 8.

Mùa thu, hoàn lưu xoáy thuận khu vực giữa Vịnh Bắc Bộ được thiết lập lại.

Vận tốc trung bình của hoàn lưu này khá lớn, khoảng 15 – 20 cm/s, trong đó vùng

biển phía nam Thanh Hóa và bắc Quảng bình vận tốc trung bình đạt 30 – 40 cm/s,

55

có những điểm đến 45 cm/s. Phía bắc vịnh luôn tồn tại 2 xoáy có quy mô nhỏ, xoáy

thuận phía trên đỉnh vịnh và xoáy nghịch bên dưới sát với nó. Quy mô của hai xoáy

này khoảng 70 - 90 km với vận tốc trung bình khoảng 8 – 10 cm/s.

3. Số liệu dòng chảy quan trắc bằng radar có độ chính xác cao, chúng được quan

trắc liên tục với tần suất lớn 1 giờ/lần. Điểm nổi trội của số liệu này là mật độ điểm

quan trắc dày khoảng 5,817 km và quan trắc được ngay cả trong điều kiện thời tiết

bất thường (bão, dông tố, lốc, …) mà các phương pháp quan trắc khác khó có thể

thực hiện được. Với sự đầu tư của nhà nước về xây dựng hệ thống radar biển hiện

nay và trong tương lai. Các số liệu này là nguồn số liệu vô cùng hữu ích trong các

nghiên cứu, quản lý, khai thác và bảo vệ biển.

4. Kết quả dự báo quỹ đạo vật thể trôi từ trường dòng chảy trung bình đã khái quát

về khả năng trôi dạt của các vật thể giúp đưa ra những phán quyết nhanh về vị trí

khu vực cần tìm kiếm đối với những sự cố trên biển trong công tác tìm kiếm cứu

nạn trên biển khi chưa có kết quả phân tích, dự báo quỹ đạo vật thể trôi cụ thể. Đối

với kết quả dự báo quỹ đạo vật thể trôi thời gian thực sẽ cung cấp thông tin phục vụ

công tác tìm kiếm xác định được khu vực tìm kiếm cứu nạn với xác suất cao và hiệu

quả. Đây là công cụ rất hữu ích nhằm đưa ra các phương án kịp thời để hạn chế mức

độ thiệt hại về người và của trong các sự cố trên biển.

56

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Atlas Quốc gia Việt Nam (1999). Nhà xuất bản Tài nguyên - Môi trường và Bản

đồ Việt Nam.

2. Báo cáo kết quả điều tra tổng hợp Vịnh Bắc Bộ (1964), Chương trình hợp tác

Việt – Trung điều tra tổng hợp vịnh Bắc Bộ.

3. Trần Hồng Lam. Nguyễn Thanh Trang (2013). “Khả năng ưng dụng radar biển

trong quản lý biển”. Tạp chí Môi trường. Số 1 năm 2013.

Tiếng Anh

4. Abascal AJ, Castanedo S, Gutierrez AD, Comerma E, Medina R,

Losada IJ (2007), “TESEO an operational system for simulating

oil spills trajectories and fate processes”. Proceedings ISOPE-

2007: The 17th International Offshore Ocean and Polar Engineering

Conference. Lisbon, Portugal, The International Society of

Offshore Ocean and Polar Engineers (ISOPE) 3:1751 –1758.

5. Abascal AJ, Castanedo S, Medina R, Losada IJ, Alvarez-Fanjul E (2009),

“Application of HF radar currents to oil spill modelling. Mar Pollut Bull”,

58:238 –248.

6. ASCE (1996), “State-of-the-art review of modeling transport and fate of oil

spills. ASCEC ommitte eon Mod eling Oil Spills’, Wa t e r Resources

Engineering Division. J Hydraul Eng 122(11):594 –609.

7. Maier-Reimer E (1982), On tracer methods in computational hydrodynamics.

In: Abbott MB, Cunge JA (eds) Engineering application of computational

hydraulics, 1 (Chapter 9). Pitman, London.

8. O ’Donnell J, Ullman D, Spaulding M, Howlett E, Fake T, Hall P, Tatsu I,

Edwards C, Anderson E, McClay T, Kohut J, Allen A, Lester S, Lewandowski M

57

(2005), “Integration of Coastal Ocean Dynamics

Application Radar (CODAR) and Short-Term Prediction System (STPS) surface

current estimates into the Search and Rescue Optimal Planning System

(SAROPS). US Coast Guard Tech”.

Rep., DTCG39-00-D-R00008/HSCG32-04-J-100052 .

9. SeaSonde10 Combine Grid File Formats (2004).

10. Sotillo MG, Alvarez Fanjul E, Castanedo S, Abascal AJ, Menendez J, Olivella

R, García-Ladona E, Ruiz-Villareal M, Conde J, Gómez M, Conde P, Gutierrez

AD, Medina R (2008), “Towards an operational system for oil spill forecast in

the Spanish waters: initial developments and implementation test”. Mar Pollut

Bull 56 (4):686 –703.

11. Sang-Ho Lee, Chang-Soo Kim, Moon-Jin Kim and Kuh Kim (2014), “Efects

of wind and runoff on subtidal surface currents off the Kuwum river estuary,

South Korea: HF radar observation”. ORCA2014, Kaohsiung, TW.

12. User’s Guide, SeaSonde Combine Suite Release 7 (2011) Copyright CODAR

Ocean Sensors, Ltd.

13. Yang Ding, Changsheng Chen Robert C. Beardsley Xianwen Bao, Maochong

Shi, Yu Zhang, Zhigang Lai, Ruixiang Li, Huichan Lin, and Nguyen T. Viet

(2013), “Observational and model studies of the circulation in the Gulf of

Tonkin, South China Sea”, Journal of Geophysical Research Ocean, VOL. 118,

1–16, doi:10.1002/2013JC009455.

Documents

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI ... - hus.vnu.edu.vn (439).pdf · tròn vùng giao thoa chứa véc tơ hướng tâm và tại điểm này phương pháp bình phương tối