Luận Văn Thạc Sĩ Về Mô Phỏng Phân Bố Nồng Độ Chlorophyll A Ở Vùng Biển Tây Nam Việt Nam

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu mô phỏng phân bố nồng độ chlorophyll a tại vùng biển Tây Nam Việt Nam, cung cấp thông tin quan trọng về sinh thái biển.

• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Việt Liên
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Cơ học kĩ thuật
• Đề tài: Mô Phỏng Nồng Độ Chlorophyll A Tại Vùng Biển Tây Nam Việt Nam
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM VÙNG NGHIÊN CỨU
• 1.1. Vị trí địa lý
• 1.2. Chế độ khí tượng
• 1.3. Chế độ thủy văn
• 1.4. Các đặc trưng động lực biển
• 1.5. Hiện trạng môi trường biển
• 2. THU THẬP SỐ LIỆU
• 2.1. Dữ liệu về độ sâu miền tính
• 2.2. Dữ liệu về động lực biển
• 3. MÔ HÌNH MIKE ECO LAB
• 3.1. Giới thiệu chung về mô hình
• 3.2. Hệ phương trình
• 3.3. Các thành phần của mô hình ECO Lab
• 3.4. Một số hàm được xây dựng sẵn trong MIKE ECO Lab
• 4. THIẾT LẬP MÔ HÌNH TÍNH VÙNG BIỂN TÂY NAM
• 4.1. Mô đun thủy động lực
• 4.2. Mô đun ECO Lab
• 5. TÍNH TOÁN PHÂN BỐ NỒNG ĐỘ CHLOROPHYLL-A
• 5.1. Kết quả tính nồng độ chlorophyll-a
• 5.2. Một số nhận xét
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Đặc điểm vùng nghiên cứu

Vùng biển Tây Nam Việt Nam có vị trí địa lý đặc biệt quan trọng, không chỉ về mặt kinh tế mà còn về mặt sinh thái. Đây là khu vực có sự đa dạng sinh học cao, nơi cư trú của nhiều loài sinh vật quý hiếm. Đặc biệt, nồng độ chlorophyll a trong vùng biển này là một chỉ số quan trọng để đánh giá sức khỏe của hệ sinh thái biển. Việc nghiên cứu mô phỏng nồng độ chlorophyll a giúp hiểu rõ hơn về sự phân bố và biến động của các loài sinh vật trong chuỗi thức ăn biển. Theo báo cáo, vùng biển này có nhiều tiềm năng cho phát triển kinh tế, nhưng cũng đối mặt với các thách thức về ô nhiễm và biến đổi khí hậu.

1.1 Vị trí địa lý

Vùng biển Tây Nam Việt Nam nằm ở phía Đông Vịnh Thái Lan, kéo dài từ Hà Tiên đến Mũi Cà Mau. Đặc điểm địa hình và khí hậu nơi đây tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các loài sinh vật biển. Sự đa dạng về hình thái của vùng biển này không chỉ tạo ra môi trường sống phong phú mà còn ảnh hưởng đến nồng độ chlorophyll a. Các nghiên cứu cho thấy rằng, hệ sinh thái biển tại đây có sự tương tác mạnh mẽ giữa các yếu tố tự nhiên và hoạt động của con người, từ đó ảnh hưởng đến đánh giá chất lượng nước và bảo tồn biển.

1.2 Chế độ khí tượng

Chế độ khí tượng tại vùng biển Tây Nam Việt Nam có sự biến đổi rõ rệt theo mùa. Mùa gió đông bắc và tây nam ảnh hưởng đến nhiệt độ và độ ẩm không khí, từ đó tác động đến nồng độ chlorophyll a trong nước biển. Nhiệt độ nước biển cao, trung bình khoảng 29,2°C, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các loài sinh vật tự dưỡng. Sự biến đổi khí hậu và các yếu tố môi trường như lượng mưa, độ ẩm cũng có ảnh hưởng lớn đến sinh học biển và tác động môi trường trong khu vực này.

II. Mô hình MIKE ECO Lab

Mô hình MIKE ECO Lab được sử dụng để mô phỏng và phân tích nồng độ chlorophyll a trong vùng biển Tây Nam Việt Nam. Mô hình này cho phép đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến hệ sinh thái biển, từ đó đưa ra các giải pháp quản lý tài nguyên biển hiệu quả. Các thành phần của mô hình bao gồm các phương trình thủy động lực và sinh thái, giúp mô phỏng chính xác sự phân bố của chlorophyll a theo thời gian. Việc sử dụng mô hình này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về biến đổi khí hậu mà còn hỗ trợ trong việc quản lý tài nguyên nước và bảo tồn sinh thái.

2.1 Giới thiệu chung về mô hình

Mô hình MIKE ECO Lab là một công cụ mạnh mẽ trong việc mô phỏng chất lượng nước và các hiện tượng sinh thái. Mô hình này cho phép người dùng thiết lập các điều kiện ban đầu và theo dõi sự thay đổi của nồng độ chlorophyll a theo thời gian. Sự kết hợp giữa các yếu tố thủy động lực và sinh thái trong mô hình giúp tạo ra một bức tranh tổng thể về hệ sinh thái biển. Điều này rất quan trọng trong việc đánh giá tác động của các hoạt động con người đến môi trường biển.

2.2 Hệ phương trình

Hệ phương trình trong mô hình MIKE ECO Lab bao gồm các phương trình mô tả sự vận chuyển, khuếch tán và phản ứng hóa học trong nước. Các phương trình này giúp mô phỏng chính xác sự phân bố của chlorophyll a và các chất dinh dưỡng khác trong môi trường nước. Việc áp dụng các phương trình này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về sinh học biển mà còn hỗ trợ trong việc đưa ra các quyết định quản lý tài nguyên nước hiệu quả.

III. Tính toán phân bố nồng độ chlorophyll a

Kết quả tính toán phân bố nồng độ chlorophyll a cho thấy sự biến động theo mùa và theo thời gian. Các yếu tố như nhiệt độ, độ muối và dòng chảy đều ảnh hưởng đến nồng độ chlorophyll a trong nước. Việc phân tích dữ liệu cho thấy rằng, hệ sinh thái biển tại vùng biển Tây Nam Việt Nam có sự đa dạng sinh học cao, nhưng cũng đang đối mặt với nhiều thách thức từ ô nhiễm và biến đổi khí hậu. Các kết quả này không chỉ có giá trị trong nghiên cứu mà còn có ý nghĩa thực tiễn trong việc quản lý tài nguyên biển và bảo tồn sinh thái.

3.1 Kết quả tính nồng độ chlorophyll a

Kết quả tính toán cho thấy nồng độ chlorophyll a có sự biến động lớn giữa các tháng trong năm. Các tháng mùa mưa thường có nồng độ chlorophyll a cao hơn do sự gia tăng của các chất dinh dưỡng từ đất liền. Điều này cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa hệ sinh thái biển và các yếu tố môi trường. Việc theo dõi và phân tích nồng độ chlorophyll a là rất cần thiết để đánh giá sức khỏe của hệ sinh thái biển và đưa ra các biện pháp bảo tồn hiệu quả.

3.2 Một số nhận xét

Một số nhận xét từ kết quả mô phỏng cho thấy rằng, nồng độ chlorophyll a không chỉ phản ánh tình trạng sức khỏe của hệ sinh thái biển mà còn là chỉ số quan trọng trong việc đánh giá tác động của các hoạt động con người. Sự gia tăng nồng độ chlorophyll a có thể là dấu hiệu của hiện tượng phú dưỡng, trong khi sự giảm sút có thể chỉ ra sự suy thoái của hệ sinh thái. Do đó, việc theo dõi thường xuyên và phân tích nồng độ chlorophyll a là rất quan trọng trong công tác quản lý và bảo tồn tài nguyên biển.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Vùng biển Tây Nam Việt Nam, thuộc các tỉnh Cà Mau và Kiên Giang, có chiều dài bờ biển khoảng 350 km và nằm ở phía Đông Vịnh Thái Lan. Đây là khu vực có tiềm năng phát triển kinh tế biển đa dạng như hàng hải, nghề cá, du lịch sinh thái và khai thác khoáng sản. Nhiệt độ nước biển trung bình năm đạt khoảng 29,2°C, với biến động từ 27,8°C đến 30,9°C theo mùa. Chế độ thủy triều chủ yếu là nhật triều không đều với biên độ dao động từ 10-150 cm, trong khi dòng chảy chịu ảnh hưởng lớn từ thủy triều và gió mùa. Hiện trạng môi trường biển cho thấy có dấu hiệu ô nhiễm do các hoạt động từ đất liền, đặc biệt là vùng ven biển Kiên Giang với độ mặn thấp và hàm lượng kim loại nặng cao.

Chlorophyll-a là chỉ số sinh học quan trọng phản ánh năng suất sơ cấp và sức khỏe hệ sinh thái thủy sinh. Mục tiêu nghiên cứu là mô phỏng phân bố nồng độ chlorophyll-a theo từng tháng dựa trên nền thủy động lực vùng biển Tây Nam Việt Nam trong năm 2009. Nghiên cứu sử dụng mô hình số trị MIKE ECO Lab, kết hợp dữ liệu thực đo về nhiệt độ, gió, thủy triều và ảnh vệ tinh chlorophyll-a để hiệu chỉnh và kiểm tra mô hình. Kết quả mô phỏng giúp đánh giá sự biến động sinh thái và hỗ trợ quản lý tài nguyên biển hiệu quả hơn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết hệ sinh thái thủy sinh và mô hình hóa thủy động lực học kết hợp sinh thái học. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

• Lý thuyết chuỗi thức ăn và năng suất sơ cấp: Chlorophyll-a là sắc tố quang hợp chủ yếu của sinh vật tự dưỡng, phản ánh năng suất sơ cấp và chất lượng sinh thái vùng biển.
• Mô hình thủy động lực và mô hình sinh thái số: MIKE ECO Lab mô phỏng các quá trình vật lý, sinh học và hóa học trong hệ thủy sinh, bao gồm phân tán, khuếch tán, sản sinh và tiêu hao chlorophyll-a.

Các khái niệm chính bao gồm: biến trạng thái (chlorophyll-a, ôxy hòa tan), hằng số sinh học (tỉ lệ chết, tỉ lệ di tản), tác động môi trường (nhiệt độ, ánh sáng, dinh dưỡng), và các quá trình sinh học (quang hợp, hô hấp, phân hủy).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính gồm số liệu quan trắc nhiệt độ nước biển, gió, thủy triều, dòng chảy, độ sâu đáy biển và ảnh vệ tinh chlorophyll-a năm 2009. Cỡ mẫu dữ liệu nhiệt độ và gió trung bình tháng được thu thập từ các trạm Phú Quốc và Rạch Giá trong khoảng 17-20 năm, đảm bảo tính đại diện. Số liệu thủy triều và dòng chảy được đo đạc liên tục trong các khoảng thời gian từ 3 đến 7 ngày tại nhiều trạm ven biển.

Phương pháp phân tích sử dụng mô hình số trị MIKE ECO Lab, thiết lập lưới tính phi cấu trúc với kích thước ô lưới nhỏ nhất khoảng 4 km², lớn nhất không quá 100 km², phù hợp với đặc điểm địa hình và thủy động lực vùng biển. Quá trình hiệu chỉnh mô hình dựa trên so sánh kết quả mô phỏng với số liệu thực đo về mực nước, dòng chảy và nồng độ chlorophyll-a từ ảnh vệ tinh. Timeline nghiên cứu tập trung vào năm 2009 với mô phỏng phân bố chlorophyll-a theo từng tháng, phân tích biến động theo mùa và điều kiện thủy động lực.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu chỉnh mô hình thủy triều và dòng chảy: Mô hình mô phỏng chính xác dao động thủy triều với sai số biên độ dưới 2 cm và pha dưới 4 độ tại 21 trạm đo. Dòng chảy do gió mô phỏng phù hợp với số liệu thực đo, vận tốc dòng chảy gió đạt 10-15 cm/s, thấp hơn dòng triều 30-40 cm/s.

2. Hiệu chỉnh mô hình chlorophyll-a: Các hệ số nhạy như lượng ôxy tối đa sản sinh (pmax = 21.81), tỉ lệ chết (k8 = 0.15), tỉ lệ di tản (k9 = 0.05), và tỉ lệ chlorophyll-a/carbon (k10 = 0.027) được hiệu chỉnh để phù hợp với dữ liệu thực tế. Mô hình mô phỏng biến động nồng độ chlorophyll-a tại các điểm kiểm tra ổn định, với nồng độ trung bình tháng dao động từ 0.6 đến 1.5 mg/m³.

3. Phân bố không gian và thời gian chlorophyll-a: Nồng độ chlorophyll-a tập trung cao ở vùng ven bờ phía đông đảo Phú Quốc và vịnh Rạch Giá, giảm dần ra ngoài khơi. Nồng độ trung bình tháng cao nhất vào tháng 1 (1.5 mg/m³), thấp nhất vào tháng 3 (0.6 mg/m³). Phân bố theo thời điểm triều cường và triều kiệt cũng có sự khác biệt rõ rệt.

4. So sánh với ảnh vệ tinh: Kết quả mô phỏng tương đồng với bản đồ chlorophyll-a từ ảnh vệ tinh MODIS năm 2009, xác nhận độ tin cậy của mô hình trong việc phản ánh biến động sinh thái vùng biển.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự biến động chlorophyll-a là do ảnh hưởng của thủy triều, dòng chảy và điều kiện khí tượng như gió mùa và nhiệt độ nước biển. Mùa gió đông bắc với gió yếu và nhiệt độ thấp hơn tạo điều kiện cho nồng độ chlorophyll-a cao hơn, trong khi mùa gió tây nam với gió mạnh và nhiệt độ cao làm giảm nồng độ này. So với các nghiên cứu trong khu vực Đông Nam Á, kết quả phù hợp với xu hướng phân bố chlorophyll-a theo mùa và không gian.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ nhiệt độ trung bình tháng, biểu đồ nồng độ chlorophyll-a trung bình theo tháng, và bản đồ phân bố không gian chlorophyll-a tại các thời điểm triều cường và triều kiệt. Bảng so sánh sai số mô hình và số liệu thực đo cũng minh họa độ chính xác của mô hình.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường quan trắc thủy sinh và thủy động lực: Thiết lập mạng lưới quan trắc thường xuyên tại các điểm trọng yếu để cập nhật dữ liệu thực tế, nâng cao độ chính xác mô hình. Thời gian thực hiện: 1-2 năm. Chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường, Viện Hải dương học.

2. Ứng dụng mô hình MIKE ECO Lab trong quản lý tài nguyên biển: Sử dụng mô hình để dự báo biến động chlorophyll-a, hỗ trợ đánh giá tác động môi trường và hoạch định chính sách bảo vệ sinh thái. Thời gian: 6 tháng đến 1 năm. Chủ thể: Các cơ quan quản lý biển, tổ chức nghiên cứu.

3. Phát triển mô hình tích hợp đa yếu tố: Kết hợp mô hình thủy động lực với mô hình ô nhiễm và sinh thái để đánh giá toàn diện hơn về chất lượng nước và sức khỏe hệ sinh thái. Thời gian: 2-3 năm. Chủ thể: Các viện nghiên cứu, trường đại học.

4. Tuyên truyền và đào tạo nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, hội thảo về vai trò của chlorophyll-a và bảo vệ môi trường biển cho ngư dân và cộng đồng ven biển. Thời gian: liên tục. Chủ thể: UBND địa phương, các tổ chức phi chính phủ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà quản lý môi trường biển: Hỗ trợ ra quyết định dựa trên mô hình mô phỏng phân bố chlorophyll-a, đánh giá tác động môi trường và lập kế hoạch bảo vệ vùng biển Tây Nam.

2. Nhà nghiên cứu và học viên ngành thủy sinh, môi trường: Cung cấp cơ sở lý thuyết và phương pháp mô hình hóa sinh thái biển, dữ liệu thực nghiệm và kỹ thuật hiệu chỉnh mô hình.

3. Ngư dân và cộng đồng ven biển: Hiểu rõ về biến động sinh thái và tác động của môi trường đến nguồn lợi thủy sản, từ đó điều chỉnh hoạt động khai thác bền vững.

4. Các tổ chức phát triển và bảo tồn sinh thái biển: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng các chương trình bảo tồn, phục hồi hệ sinh thái và phát triển du lịch sinh thái.

Câu hỏi thường gặp

1. Chlorophyll-a là gì và tại sao quan trọng?
   Chlorophyll-a là sắc tố quang hợp chủ yếu của sinh vật tự dưỡng, phản ánh năng suất sơ cấp của hệ sinh thái thủy sinh. Nó giúp đánh giá sức khỏe và năng suất của vùng biển, hỗ trợ quản lý tài nguyên hiệu quả.

2. Mô hình MIKE ECO Lab hoạt động như thế nào?
   Mô hình sử dụng các phương trình vi phân để mô phỏng quá trình sinh thái, sinh học và hóa học trong nước biển, kết hợp dữ liệu thủy động lực để dự báo phân bố các biến trạng thái như chlorophyll-a.

3. Dữ liệu nào được sử dụng để hiệu chỉnh mô hình?
   Dữ liệu nhiệt độ, gió, thủy triều, dòng chảy và ảnh vệ tinh chlorophyll-a năm 2009 được sử dụng để hiệu chỉnh và kiểm tra độ chính xác của mô hình.

4. Mô hình có thể áp dụng cho các vùng biển khác không?
   Có thể, nhưng cần hiệu chỉnh lại các tham số và dữ liệu đầu vào phù hợp với đặc điểm thủy động lực và sinh thái của vùng biển mới.

5. Kết quả mô phỏng có thể hỗ trợ quản lý như thế nào?
   Giúp dự báo biến động sinh thái, đánh giá tác động môi trường, lập kế hoạch khai thác bền vững và bảo vệ nguồn lợi thủy sản, đồng thời hỗ trợ phát triển kinh tế biển bền vững.

Kết luận

• Mô hình MIKE ECO Lab đã được thiết lập và hiệu chỉnh thành công để mô phỏng phân bố nồng độ chlorophyll-a vùng biển Tây Nam Việt Nam năm 2009.
• Kết quả mô phỏng phù hợp với số liệu thực đo và ảnh vệ tinh, phản ánh chính xác biến động theo mùa và không gian.
• Các yếu tố thủy triều, dòng chảy và điều kiện khí tượng là nhân tố chính ảnh hưởng đến phân bố chlorophyll-a.
• Nghiên cứu cung cấp công cụ hỗ trợ quản lý tài nguyên biển và bảo vệ môi trường hiệu quả.
• Đề xuất tiếp tục mở rộng quan trắc, phát triển mô hình tích hợp và nâng cao nhận thức cộng đồng để bảo vệ bền vững hệ sinh thái biển Tây Nam.

Hành động tiếp theo là triển khai ứng dụng mô hình trong quản lý thực tiễn và mở rộng nghiên cứu cho các vùng biển khác nhằm nâng cao hiệu quả bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế biển.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM VÙNG NGHIÊN CỨU 1.1 Vị trí địa lý Vùng biển Tây Nam Việt Nam có vị trí đặc biệt quan trọng đối với Việt Nam cũng như khu vực Đông Nam Á bởi sự hội tụ đầy đủ các giá trị về vị thế tự nhiên, vị thế kinh tế và vị thế chính trị cho các mục đích phát triển kinh tế - xã hội, đảm bảo an ninh - quốc phòng, chủ quyền quốc gia và khu vực… Đặc biệt, đây là vùng có tiềm năng lớn trong phát triển hàng hải, nghề cá, hậu cần nghề cá, bưu chính viễn thông, các khu vực trung chuyển, cảng biển, khu công nghiệp, khu mậu dịch tự do, các hoạt động khai thác khoáng sản, du lịch sinh thái, các hoạt động liên kết giữa các vùng miền, lãnh thổ, lãnh hải qua các tuyến vành đai và hành lang kinh tế. Vùng biển Tây Nam (hình 1.1) thuộc các tỉnh Cà Mau và Kiên Giang, nằm ở phía Đông Vịnh Thái Lan. Bờ biển phía Tây Nam của nước ta, từ Hà Tiên tới Mũi Cà Mau, dài khoảng 350km (gồm 147km đường bờ biển thuộc tỉnh Cà Mau và 200km thuộc tỉnh Kiên Giang).

Dọc bờ biển, về phía nam (thuộc Cà Mau) có các sông Ông Đốc, Bảy Háp, Cửa Lớn; Về phía bắc (thuộc Kiên Giang) có các kênh Cái Lớn, Cái Bé, Giang Thành đổ ra các vịnh nhỏ như vịnh Rạch Giá, Cây Dương Nhỏ, Thuận Yên; Trong vùng biển, có 165 đảo lớn nhỏ, chiếm 5,7% về số lượng và 37,3% về diện tích đảo ven bờ Việt Nam. Các đảo lớn có diện tích trên 1km2 có thể kể đến là Phú Quốc, Thổ Chu, Nam Du, Hòn Nghệ, Minh Hoà. Vịnh Thái Lan là một vịnh nông, chỗ sâu nhất không quá 80m. So với các vùng biển khác ở nước ta, chế độ khí hậu vùng biển này tương đối điều hòa, ít tạo ra những biến động lớn về thủy động lực học.

Bờ biển khá bằng phẳng, độ dốc không lớn, có thể chia thành 2 phần chính: phần thứ nhất từ Mũi Cà Mau tới Mũi Hòn Chông, bãi biển khá bằng phẳng, độ dốc thấp. Phần thứ hai từ Mũi Hòn Chông đến Mũi Nai (Hà Tiên), bãi cát xen kẽ các vách núi nhô ra sát biển, khúc khuỷu, độ dốc lớn. Đáy biển tương đối phẳng, trừ các khu vực quanh đảo, vùng sâu dưới 10m chiếm 3/4 diện tích đáy. Đáy biển phần lớn là bùn, bùn pha cát lẫn vỏ trai ốc, đá san hô.

Sự đa dạng về hình thái của vùng biển Tây Nam còn tạo nên đa dạng về mặt sinh học. Khu vực này là nơi cư trú của nhiều loài sinh vật quý hiếm, trong đó có những loài có nguy cơ tuyệt chủng cao như bò biển hay cá cúi. Hiện nay, ở đây đã hình thành hệ thống các khu bảo tồn thiên nhiên trên cạn gồm có Vườn quốc gia mũi Cà Mau, khu Bảo tồn thiên nhiên Kiên - Hà - Hải và khu Dự trữ sinh quyển Kiên Giang. Khu bảo tồn biển Phú quốc đang được đề xuất công nhận.

Luận văn thạc sỹ: “Mô phỏng phân bố nồng độ Chlorophyll-a vùng biển Tây Nam Việt Nam” z 4 Hình 1. Phạm vi vùng nghiên cứu Luận văn thạc sỹ: “Mô phỏng phân bố nồng độ Chlorophyll-a vùng biển Tây Nam Việt Nam” z 5 1.2 Chế độ khí tượng Chế độ khí tượng được tham khảo từ báo cáo tổng kết đề tài KC.02 [9] Gió: Chế độ khí tượng thủy văn vùng biển Tây Nam biến đổi rõ rệt theo hai mùa gió: mùa gió đông bắc và mùa gió tây nam. Trong mùa gió đông bắc (từ tháng XI đến tháng III năm sau), hướng gió thịnh hành ở đây là hướng đông, cường độ gió khá yếu, chỉ bằng khoảng một nửa so với vịnh Bắc Bộ. Vào mùa gió tây nam (từ tháng V tới tháng IX), hướng gió thịnh hành là hướng tây, với tốc độ mạnh hơn nhiều so với mùa gió đông bắc.

Bão, dông: Bão ở vùng này hầu như rất ít, và nếu có chỉ tồn tại những cơn bão yếu (trung bình khoảng 5 năm mới có một cơn). Nhưng trong mùa gió tây nam thường có nhiều cơn dông xuất hiện. Nhiệt độ không khí: Khu vực nghiên cứu nằm ở vĩ độ thấp, nhận được nhiều bức xạ mặt trời, có nền nhiệt độ cao, biến đổi trong năm nhỏ. Ngoài khơi, nhiệt độ không khí trung bình năm là 27,2°C.

Các tháng III, IV, V là thời kỳ nóng nhất trong năm, nhiệt độ không khí trung bình tới 28,6°C. Nhiệt độ không khí cao nhất đã quan trắc được vào tháng III là 38,1°C. Tháng có nhiệt độ không khí thấp nhất là tháng I, trung bình 25,9°C. Nhiệt độ nước biển khu vực này rất cao, trung bình năm là 29,2°C, tháng có nhiệt độ cao nhất đạt tới 30,9°C (tháng IV), thấp nhất 27,8°C (tháng XII).

Như vậy, nhiệt độ mặt nước biển luôn luôn lớn hơn nhiệt độ không khí. Điều đó dẫn tới lớp biên sát bề mặt biển bất ổn định, tạo điều kiện thuận lợi cho dông phát triển. Độ ẩm không khí đặc trưng cho mức độ ẩm ướt của khí quyển. Tại khu vực đảo Phú Quốc, độ ẩm trung bình năm là 80,9%.

Vào mùa mưa độ ẩm lên rất cao, đến 89,3% (tháng IX), mùa khô 72-76%. Đặc biệt, vào mùa khô độ ẩm có thể xuống thấp tới 24%, thời tiết rất khô. Độ ẩm ngoài biển khơi và sát bờ có sự khác biệt, ngoài biển ẩm ướt hơn Lượng mưa: Khu vực nghiên cứu có đảo Phú Quốc là trung tâm mưa lớn của Việt Nam, lượng mưa đạt tới 3.200mm/năm hoặc cao hơn nữa. Ngoài khơi vùng đảo Phú Quốc có lượng mưa trung bình năm 3.001mm với 171,3 ngày có mưa trung bình.

Trong năm, lượng mưa lớn nhất vào các tháng VII, VIII, IX, (455-557mm/tháng). Điều này liên quan đến sự hoạt động của gió mùa tây nam,. Lượng mưa thấp nhất vào tháng I, II (23-37mm/tháng). Mùa mưa bắt đầu từ tháng IV đến tháng XI, các tháng còn lại ít mưa.

Lượng mưa trong mùa mưa chiếm 93,4% lượng mưa cả năm, trung bình mỗi tháng có từ 10-22 ngày mưa. Luận văn thạc sỹ: “Mô phỏng phân bố nồng độ Chlorophyll-a vùng biển Tây Nam Việt Nam” z 6 Sương mù: Ngoài khơi vùng biển nghiên cứu không quan sát thấy sương mù, tầm nhìn xa rất tốt, đều lớn hơn cấp 5 (lớn hơn hoặc bằng 5km). Riêng dải sát bờ, quan sát thấy sương mù bức xạ. Số ngày có sương mù rất nhỏ, trung bình năm có 1,54 ngày, chủ yếu xảy ra vào mùa khô.3 Chế độ thủy văn Chế độ khí thủy văn được tham khảo từ báo cáo tổng kết đề tài KC.02 [9] Nhiệt độ nước biển:Trong những tháng gió mùa đông bắc, từ khoảng tháng XI đến tháng III năm sau, khi trường gió đông bắc ổn định và phát triển tới tận phía nam biển Đông, nhiệt độ của nước xâm nhập từ ngoài biển Đông vào vịnh Thái Lan.

Giá trị nhiệt độ tăng dần theo hướng tiến vào vịnh, tới khoảng giữa vịnh. Chênh lệch nhiệt độ giữa cận nam mũi Cà Mau và đảo Phú Quốc có thể tới khoảng trên dưới 1oC. Trong các tháng gió mùa tây nam, từ tháng V đến tháng IX, nhiệt độ tăng dần từ phía bờ Việt Nam - Thái Lan tới bờ Malaixia. Độ muối: Cả trong hai mùa gió, độ muối trong vịnh Thái Lan nói chung cao, trên 30‰.

Như vậy, nước vịnh được trao đổi mạnh với nước ngoài khơi biển Đông. Phần vịnh với nước mặt từ ngoài khơi biển Đông vào chiếm hơn nửa diện tích bề mặt vịnh. Phân bố độ muối trong vịnh thay đổi theo mùa rất rõ rệt. Trong mùa gió đông bắc, độ muối giảm theo hướng từ cửa vịnh vào trong vịnh tới khoảng quá giữa vịnh.

Dòng toàn phần vận chuyển nước trong gió mùa đông bắc ổn định hướng từ ngoài cửa vào trong vịnh quyết định bức tranh phân bố độ muối. Tại vị trí cửa vịnh, độ muối trên 33‰, thuộc loại cao tương đương với độ muối của nước mặt ngoài khơi biển Đông. Trong mùa gió tây nam, phân bố độ muối trong vịnh Thái Lan chủ yếu do quá trình sắp xếp lại nước của vịnh và nước từ lục địa trong vịnh quyết định. Quá trình này bắt đầu có biểu hiện từ tháng VI và phát triển nhất ở tháng VIII và IX.

Chỉ trong những tháng này, phân bố độ muối của vịnh hoàn toàn theo quy luật tăng dần từ bờ ra khơi. Nồng độ ôxy hòa tan: Do đặc điểm trao đổi nước mạnh giữa vịnh và vùng khơi biển Đông nên nền ôxy hòa tan trong nước biển vịnh Thái Lan cao như nước biển khơi. Quy luật phân bố nổi rõ nhất là nồng độ ôxy hòa tan tăng từ phía đỉnh vịnh nước nông ra cửa vịnh giáp với biển khơi. Theo độ sâu, nồng độ ôxy hòa tan giảm từ bề mặt tới đáy.

Giá trị nồng độ ôxy cao nhất trong mùa gió đông bắc (tại cửa vịnh tới 4,8 mg/l) và thấp nhất trong thời kỳ mùa gió tây nam. Luận văn thạc sỹ: “Mô phỏng phân bố nồng độ Chlorophyll-a vùng biển Tây Nam Việt Nam” z 7 1.4 Các đặc trưng động lực biển Các đặc trưng động lực biển được tham khảo từ báo cáo tổng kết đề tài KC.02 [9] Thủy triều: Trên vùng biển Tây Nam, chế độ thủy triều chủ yếu mang tính nhật triều không đều, các sóng nhật triều đóng vai trò chính. Độ lớn thủy triều ở đây không lớn, giá trị cực đại đạt khoảng 140-150cm và giá trị cực tiểu khoảng 10-20cm trong dải ven bờ từ Cà Mau đến Hà Tiên. Dòng chảy: Dòng gió nhỏ hơn dòng triều khá nhiều.

Nếu như dòng triều có thể đạt giá trị 30-40cm/s thì dòng gió trung bình chỉ đạt cực đại cỡ 10-15cm/s (trừ khu vực hẹp gần Mũi Cà Mau, dòng gió có thể khá mạnh vào mùa hè). Dòng triều đóng vai trò chủ yếu trong chế độ dòng chảy ở đây. Những hình thái dòng triều dâng, dòng triều rút sẽ quyết định việc hình thành bức tranh dòng chảy ở các thời điểm tương ứng. Dòng gió trung bình sẽ chỉ góp phần ảnh hưởng chút ít đến các hình thái đã xác định do dòng triều.

Dòng gió biến đổi theo mùa rất rõ rệt. Tồn tại trường dòng chảy theo 2 mùa chính: mùa gió đông bắc và mùa gió tây nam. Vào thời kỳ mùa gió đông bắc, dòng chảy phát triển mạnh nhất vào tháng I. Lúc này, dòng chảy trong vùng biển nghiên cứu có hướng chảy từ nam lên bắc.

Hệ thống dòng chảy trong vùng biển ven bờ này nằm trong hoàn lưu chung xoáy thuận trong toàn vịnh Thái Lan. Thời kỳ mùa gió tây nam, dòng chảy mạnh nhất vào tháng VII. Lúc này, ngược với thời kỳ mùa gió đông bắc, dòng chảy trong vùng nghiên cứu có xu thế chảy ngược lại, nghĩa là chảy từ bắc xuống nam. Hệ thống dòng chảy này nằm trong toàn lưu chung xoáy nghịch trong toàn vịnh Thái Lan.