Một số đặc trưng biến động mực nước biển ven bờ Việt Nam - Phạm Văn Huấn

Nội dung text: Một số đặc trưng biến động mực nước biển ven bờ Việt Nam - Phạm Văn Huấn

1. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 3S (2016) 90-94 Một số đặc trưng biến động mực nước biển ven bờ Việt Nam Phạm Văn Huấn* Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 08 tháng 8 năm 2016 Ch nh s a ngày 26 tháng 8 năm 2016; Chấp nhận đăng ngày 16 tháng 12 năm 2016 Tóm tắt: Bằng các phép phân tích thống kê đối với cơ sở dữ liệu mực nước tại các trạm hải văn ven bờ Việt Nam cập nhật tới năm 2015 bài viết này thông báo một số đặc trưng biến động mực nước biển như xu thế dâng của mực nước trung bình, các mực nước tần xuất hiếm, các độ lớn nước dâng bão cực đại dọc bờ biển. Thấy rằng xu thế dâng mực nước biển dọc bờ Việt Nam ổn định trong vài chục năm gần đây, bằng khoảng 2-3 mm/năm. Các mực nước thiết kế với hồi kỳ khác nhau nhận được thông qua x lý bằng phương pháp phân tích cực trị chắc chắn có tính tin cậy cao hơn, có giá trị tham khảo đối với công tác thiết kế xây dựng công trình ven biển và hải đảo. Quy mô của nước dâng do hoạt động của áp thấp nhiệt đới và bão ảnh hưởng được thống kê cho toàn dải bờ Việt Nam nằm trong giới hạn 1-3 m. Từ khóa: Phân tích thống kê, xu thế, sự dâng lên mực nước biển, phân tích cực trị, mực nước thiết kế, bão và nước dâng bão. 1. Mở đầu quả phân tích cụ thể với mục đích làm thông tin tham khảo cho cộng đồng nghiên cứu hải Vấn đề về xu thế dâng lên của mực nước dương học. biển liên quan tới sự nóng lên toàn cầu đối với Đến nay nguồn dữ liệu quan trắc mực nước ven bờ Việt Nam được giáo sư Nguyễn Ngọc tại các trạm hải văn ven bờ Việt Nam đã được Thụy [1] đề cập lần đầu tiên và khích lệ một số bổ sung đáng kể, thêm khoảng hơn hai chục cán bộ hải dương học thực hiện đánh giá định năm quan trắc. Tác giả đã thực hiện phân tích lượng về hiện tượng này. Lần lượt xuất hiện các chi tiết về xu thế dâng lên của mực nước biển thông báo của Bùi Đình Khước, Nguyễn Tài ven bờ Việt Nam, tính toán các mực nước hiếm Hợi, Phạm Văn Huấn [2-4] về các kết quả triển tại các trạm với số liệu quaqn trắc mực nước tin khai phân tích xu thế dâng lên của mực nước cậy. Hy vọng các thông tin đưa ra có ích cho biển ven bờ Việt Nam dựa trên số liệu quan trắc những người nghiên cứu và các nhà quy hoạch mực nước hạn chế đến thời kỳ cuối thế k 20. phát triển sản xuất vùng duyên hải đất nước. Trong [4] tác giả bài báo này cũng đã giới thiệu chi tiết về phương pháp phân tích cực trị, các khía cạnh ứng dụng thực tế của phương pháp, 2. Số liệu và phương pháp phân tích áp dụng tài liệu khuyến cáo và chương trình máy tính của WMO [5] và đưa ra một số kết Cơ sở dữ liệu dùng trong bài viết này là số ___ liệu quan trắc mực nước biển từng giờ tại các ĐT.: 84-912116661 trạm hải văn được thu thập tới năm 2015 tại Email: pvhuan@viettel.vn Trung tâm Hải Văn, Tổng cục Biển và Hải đảo 90
2. P.V. Huấn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 3S (2016) 90-94 91 Việt Nam. Thông tin về các chuỗi quan trắc dẫn Các đặc trưng độ lớn nước dâng bão cực đại trong bảng 1. Các giá trị độ cao mực nước quan tại các trạm ven biển được xác định bằng cách trắc được kiểm tra t m bằng cách so sánh với so sánh độ cao mực nước quan trắc với độ cao mực nước thủy triều dự tính để loại trừ những thủy triều dự tính theo các bộ hằng số điều hòa lỗi thô, đặc biệt đối với các giá trị mực nước tối thủy triều đầy đủ do tác giả tự phân tích. cao, tối thấp năm. Thông tin về áp thấp nhiệt đới và bão được lấy từ cơ sở dữ liệu đường đi phân tích của bão trên trang Web: 2. Xu thế dâng lên của mực nước biển ven bờ JTWC/. Việt Nam Thấy rằng số liệu mực nước quan trắc đã Phân tích xu thế dâng lên của mực nước áp được bổ sung đáng kể so với thời kỳ các tài liệu dụng đối với ba trạm điển hình cho các đoạn bờ dẫn trong tổng quan ở phần mở đầu. Độ dài các Việt Nam và có lịch s mốc đo ổn định là Hòn chuỗi quan trắc đến nay có thể xem là đáp ứng Dấu, Sơn Trà và Vũng Tàu. được yêu cầu của các phân tích thống kê. Cùng với thiết bị và kỹ thuật quan trắc của các trạm Ví dụ về kết quả phân tích xu thế đối với trong thời kỳ gần đây chắc chắn kết quả phân mực nước trung bình năm trạm Hòn Dấu được tích sẽ có độ tin cậy hơn. thể hiện trên hình 1. Bảng 2 tổng hợp kết quả tính tốc độ dâng (mm/năm) của mực nước biển Hai phương pháp phân tích s dụng trong trung bình tại các trạm được phân tích. bài viết này là phương pháp phân tích xu thế (trend analysis) và phương pháp phân tích cực So sánh với các thông tin trong các tài liệu trị (extreme analysis). Phương pháp phân tích tổng quan trong phần mở đầu thấy rằng với xu thế áp dụng đối với các chuỗi thời gian mực chuỗi số liệu dài hơn kết quả tính tốc độ dâng nước biển trung bình năm, áp suất cực tiểu tâm lên của mực nước biển dọc bờ Việt Nam tỏ ra bão, tốc độ gió cực đại tâm bão Theo phương ổn định. Ví dụ, với trạm Hòn Dấu, được biết pháp này ta nhận được phương trình hồi quy trạm này có lịch s mốc đo rõ ràng, máy quan biểu diễn sự tăng lên tuyến tính của giá trị quan trắc làm việc ổn định, kết quả tính mới ở đây trắc với thời gian và xác định xu thế tăng trung khi tăng số năm quan trắc lên 21 năm cho sai bình 1 năm. Phương pháp phân tích cực trị áp khác ch bằng 0,1 mm. Theo [4] với số liệu dụng với các tập giá trị mực nước tối cao, tối quan trắc tới năm 1994 xu thế dâng tại Hòn Dấu thấp năm, xác định các mực nước cực trị thiết 2,1 mm/năm; Sơn Trà 1,2 mm/năm và Vũng kế với hồi kỳ khác nhau: 20, 50, 100, 200 Tàu 3,2 mm/năm. năm Bảng 1. Thông tin về số liệu quan trắc mực nước TT Trạm Tọa độ Năm quan trắc 1 Hòn Dấu 2040’N 10649’E 1957-2015 (59) 2 Sơn Trà 1606’N 10813’E 1978 2015 (38) 3 Vũng Tàu 1020’N 10704’E 1979 2015 (37) Bảng 2. Xu thế dâng lên của các mực nước biển tại các trạm ven bờ Việt Nam TT Trạm Tọa độ Năm quan trắc Xu thế (mm/năm) 1 Hòn Dấu 2040’N 10649’E 1957-2015 2,0 2 Sơn Trà 1606’N 10813’E 1978 2015 2,4 3 Vũng Tàu 1020’N 10704’E 1979 2015 2,8
3. 92 P.V. Huấn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 3S (2016) 90-94 Hình 1. Biến thiên mực nước trung bình năm (đường liền nét) và xu thế dâng lên (đường gạch nối) tạm Hòn Dấu 3. Kết quả phân tích các mực nước tần Như vậy có thể xem các ước lượng mới này suất hiếm tạm tin cậy được. Tốc độ dâng lên của mực Mục này dẫn kết quả phân tích cực trị áp nước biển ở toàn dải bờ Việt Nam bằng khoảng dụng đối với một số trạm điển hình cho các 2-3 mm/năm. Suy ra, đến cuối thế k này quy đoạn bờ Việt Nam với hoạt động kinh tế sôi mô dâng lên của mực nước biển ven bờ Việt động (bảng 3). Nam bằng khoảng 20-30 cm, thiên thấp đáng kể so với kịch bản nước biển dâng của Bộ Tài Độ dài tập mẫu các giá trị tối thấp, tối cao nguyên và Môi trường [6]. năm dùng x lý để nhận được bảng 3 khác nhau nhưng nhìn chung tạm đáp ứng yêu cầu thống kê. Vì vậy bảng kết quả này có giá trị tham khảo tin cậy hơn so với các thông báo trước đây. Bảng 3. Các độ cao mực nước thiết kế tại các trạm dọc bờ Việt Nam Mực nước cực tiểu (cm) Mực nước cực đại (cm) Hồi kỳ (năm) Hồi kỳ (năm) 20 25 50 100 200 500 20 25 50 100 200 500 Hòn Dấu -4 -6 -14 -22 -30 -40 415 418 430 442 455 473 Hòn Ngư -17 -21 -34 -48 -62 -80 376 380 395 410 425 446 Sơn Trà 12 11 7 3 -1 -6 237 242 256 271 286 308 Quy Nhơn 15 12 2 -8 -18 -32 278 280 287 293 300 310 Vũng Tàu -37 -40 -47 -55 -63 -74 435 437 442 448 454 462
4. P.V. Huấn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 3S (2016) 90-94 93 Bảng 4. Thống kê độ lớn nước dâng cực đại ven bờ Việt Nam TT Trạm Tọa độ Nước dâng (cm) Thời gian xuất hiện Bão liên quan 1 Cô Tô 20o58’-107o46’ 163 20-10-1994 34/1994 2 Bãi Cháy 20o57’-107o04’ 201 30-06-1992 03/1992 3 C a Cấm 20o46’-106o50’ 266 12-07-1976 4 Hòn Dấu 2040’-10649’ 148 24-07-1996 18/1996 5 Ba Lạt 20o19’-106o31’ 204 22-08-1996 18/1996 6 Hòn Ngư 18o48’-105o46’ 198 29-08-1990 15/1990 7 Hoàng Tân 19o46’-105o52’ 197 16-09-2005 16/2005 8 Cẩm Nhượng 18o15’-106o06’ 127 18-09-2005 16/2005 (Vicente) 9 C a Việt 16o53’-107o10’ 134 02-10-2006 18/2006 10 Sơn Trà 1606’-10813’ 158 29-09-2009 17/2009 (Ketsana) 11 Quy Nhơn 13o20’-109o15’ 174 12-06-1976 12 Bến Lức 10o38’-106o28’ 186 30-03-188 13 Vũng Tàu 1020’-10704’ 266 08-10-1994 32/1994 14 Phú Quý 10o03’-108o54’ 120 24-02-1991 15 Rạch Giá 10o00’-105o05’ 102 28-11-1978 21/1978 16 Côn Đảo 08o41’-106o36’ 169 12-06-1995 17 Trường Sa 08o39’-111o55’ 146 09-01-2006 4. Thống kê nước dâng bão cực đại dọc bờ có thể không nhất thiết liên quan tới ảnh hưởng Việt Nam trực tiếp của bão mạnh. Các độ lớn nước dâng cực đại tìm được tại các trạm ven bờ và hải đảo Việt Nam được sắp Tài liệu tham khảo xếp theo thứ tự từ bắc vào nam trong bảng 4. Nước dâng tại từng trạm phụ thuộc vào trường [1] Nguyễn Ngọc Thụy. Về xu thế nước biển dâng ở gió mùa, tình huống áp thấp nhiệt đới và bão di Việt Nam. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật biển, số 1, Hà Nội, 1993 chuyển tương đối so với đường bờ và hình thái [2] Xác định thêm về xu thế mực nước biển tại một số vùng biển lân cận trạm quan trắc. điểm ven bờ biển Việt Nam. Báo cáo thực hiện Thấy rằng quy mô chung của nước dâng chuyên đề do Bùi Đình Khước thực hiện / Đề tài ven bờ nước ta cỡ 1-3 m. Có thể có những đợt cấp nhà nước KT-03-03, 1993 nước dâng không liên quan tới hoạt động bão. [3] Nguyen Tai Hoi. Report on tidal characteristics (Sub. A5). Design water levels (Sub. A13). Marine Hydrometeorological Centre. Vietnam VA 5. Kết luận Project, Hanoi, 1995 [4] Pham Van Huan. Extremum sea levels in Vietnam Đã đánh giá được những đặc trưng thống kê coast. Tạp chí khoa học ĐHQGHN, T. XIX, No 1, có ý nghĩa thực tiễn về sự biến động của mực 2003, tr. 22-38 nước biển ven bờ Việt Nam, đưa kết quả tính [5] Tibor Farago, Richard W. Kats. Extremes and dessign values in climatology. WCAP 14, toán các độ cao thiết kế của mực nước tại nhiều WMO/TD No 386, World Meteorological đoạn bờ. Xu thế dâng lên của mực nước biển Organization, 1990. ven bờ Việt Nam bằng khoảng 2-3 mm một [6] Bộ tài nguyên và môi trường. Kịch bản biến đổi năm. Độ lớn nước dâng ven bờ Việt Nam nằm khí hậu biển dâng cho Việt Nam.NXB Tài trong khoảng 1-3 m. Có những đợt nước dâng nguyên- Môi trường và bản đồ Việt Nam, phần 1 2012.
5. 94 P.V. Huấn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 3S (2016) 90-94 Some Parameters of the Changeability of the Sea Levels along the Vietnam Coast Pham Van Huan VNU University of Science 334, Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Abstract: By the calculations applied to the sea-level observations of oceanographic gauges along Vietnam coast updated onto year of 2015 this paper presents some new characteristics of changeability of Vietnam coast sea levels as rising trend of mean, design values of the yearly minimal and maximal levels of different return periods and the ranges of storm surges in Bien Dong sea. The results show a stability of rising trends of sea levels along the coast of Vietnam in last some decades to be of about 2-3 mm per year. The design heights of different return periods obtained by extreme analysis surely have higher accuracy and have reference value to design works of hydro- technique constructions. Maximal range of storm surge along Vietnam coast is of 1 to 3 m. Keywords: Statistical analyses, trend, sea level rise, extreme analysis, design levels and storm surges.