Luận văn Nghiên cứu các cấu trúc hải dương phục vụ dự báo ngư trường vùng biển khơi miền trung Việt Nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN = = = = = = == = = = = BÙI THANH HÙNG NGHIÊN CỨU CÁC CẤU TRÚC HẢI DƯƠNG PHỤC VỤ DỰ BÁO NGƯ TRƯỜNG VÙNG BIỂN KHƠI MIỀN TRUNG VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI, 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÙI THANH HÙNG NGHIÊN CỨU CÁC CẤU TRÚC HẢI DƯƠNG PHỤC VỤ DỰ BÁO NGƯ TRƯỜNG VÙNG BIỂN KHƠI MIỀN TRUNG VIỆT NAM Chuyên ngành: Hải Dương học Mã số: 60. 44. 97 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. ĐOÀN VĂN BỘ HÀ NỘI, 2010 Lời cảm ơn Để hoàn thành khoá luận này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới PGS.TS. Đoàn Văn Bộ - bộ môn Hải duơng học- nguời đã định huớng, trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ em về nhiều mặt. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong Khoa Khí tượng -Thuỷ văn và Hải dương học, các bạn cùng lớp, các đồng nghiệp và lãnh đạo Viện Nghiên cứu Hải sản đã có những chỉ dẫn và giải đáp quý báu, tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành khoá luận. Trong quá trình thực hiện, luận văn chắc chắn không tránh khỏi có nhiều thiếu sót, vì vậy tôi rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn đồng nghiệp để luận văn có thể hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 5 tháng 11 năm 2010 Học Viên Bùi Thanh Hùng 1 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................... 3 DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................ 3 DANH MỤC CÁC HÌNH......................................................................................... 4 MỞ ĐẦU.................................................................................................................... 7 Chương 1. Giới thiệu vùng biển nghiên cứu và phương pháp sử dụng............... 9 1.1. Một số điều kiện tự nhiên vùng biển nghiên cứu.............................................9 1.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................. 9 1.1.2. Điều kiện khí tượng ................................................................................. 10 1.1.2.1. Nhiệt độ không khí .............................................................................10 1.1.2.2. Trường áp suất khí quyển ..................................................................11 1.1.2.3. Trường gió .........................................................................................13 1.1.3. Đặc điểm các trường hải dương học ........................................................ 16 1.1.3.1. Trường dòng chảy biển......................................................................16 1.1.3.2. Hàm lượng Ôxy hoà tan ...................................................................19 1.1.3.3. Chỉ số pH ...........................................................................................20 1.1.4. Các front ở vùng biển nghiên cứu........................................................... 21 1.2.Vai trò sinh thái của một số yếu tố môi trường biển đối với đời sống một số loài cá ngừ đại dương ............................................................................................24 1.2.1. Đối với cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares) ........................................ 24 1.2.2. Đối với cá ngừ mắt to (Thunnus obesus) ................................................. 25 1.2.3. Đối với cá ngừ vằn (Katsuwonus pelamis) .............................................. 27 1.3.Tài liệu và phương pháp..................................................................................28 2 1.3.1. Cơ sở dữ liệu hải dương học .................................................................... 28 1.3.2. Cơ sở dữ liệu cá Vietfish base ................................................................. 31 1.3.2. Phương pháp ............................................................................................ 34 Chương 2. Một số cấu trúc hải dương đặc trưng tại vùng biển nghiên cứu..35 2.1. Phân bố và biến động trường nhiệt độ nước biển tầng mặt............................35 2.2. Dị thường nhiệt độ tầng mặt...........................................................................38 2.3. Cấu trúc nhiệt độ thẳng đứng .........................................................................40 2.4. Độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ bề mặt ...........................................................45 2.5. Phân bố và biến động độ sâu mặt đẳng nhiệt 240C ........................................48 2.6. Phân bố và biến động độ sâu mặt đẳng nhiệt 200C ........................................51 2.7. Phân bố và biến động độ sâu biên dưới tầng đột biến nhiệt độ......................54 2.8. Phân bố và biến động của các front ...............................................................55 Chương 3. Quan hệ giữa năng suất đánh bắt với một số cấu trúc hải dương đặc trưng58 3.1. Mối liên quan định tính giữa ngư trường và một số cấu trúc hải dương........58 3.2. Mối liên quan định lượng năng suất đánh bắt và các yếu tố môi trường.....61 KẾT LUẬN.............................................................................................................. 64 KIẾN NGHỊ............................................................................................................. 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 66 3 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CSDL Cơ sở dữ liệu ĐNTM Đồng nhất tầng mặt HTNĐ Hội tụ nhiệt đới XBMT&GBĐ Xa bờ miền trung và giữa Biển Đông DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. Giá trị trung bình một số yếu tố hóa học-môi trường .................................20 Bảng 2. Đặc trưng nhiệt muối các khối nước mùa đông (Đề tài KT03-10) .............23 Bảng 3. Đặc trưng nhiệt muối các khối nước mùa hè (Đề tài KT03-10) .................23 Bảng 4. Nguồn số liệu nghề câu vàng ......................................................................31 Bảng 5. Nguồn số liệu nghề lưới rê ..........................................................................32 Bảng 6. Nguồn số liệu nghề lưới vây ........................................................................32 Bảng 7. Số bản ghi theo thành phần loài và theo trạm trong CSDL nghề cá .........33 Bảng 8. Thống kê số lượng trạm và tỷ lệ số lượng trạm theo nghề trong CSDL nghề cá vùng biển XBMT&GBĐ ......................................................................33 Bảng 9. Biến thiên độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ(m) trong mùa đông giữa các năm tại điểm 112 độ kinh đông, 12 độ vĩ bắc...........................................................46 Bảng 10. Các giá trị trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất độ dày lớp ĐNTM (m) toàn vùng biển nghiên cứu theo tháng ......................................................................47 Bảng 11. Danh mục các cấu trúc nhiệt biển được chọn làm biến độc lập ...............61 Bảng 12. Tổng hợp một số thông tin cơ bản của phương trình tương quan đối với nghề câu ............................................................................................................62 Bảng 13. Tổng hợp một số thông tin cơ bản của phương trình tương quan đối với nghề Rê .............................................................................................................63 Bảng 14. Tổng hợp một số thông tin cơ bản của phương trình tương quan đối với nghề Vây ...........................................................................................................63 4 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. Vùng biển nghiên cứu ....................................................................................9 Hình 2. Biến trình năm nhiệt độ không khí tại một số khu vực trong vùng biển nghiên cứu.10 Hình 3. Bản đồ trường áp trung bình tháng 1(trái) và tháng 7(phải) trên Biển Đông...........11 Hình 4. Bản đồ trường ứng suất gió trung binh tháng 1 (trái) và tháng 7 (phải) trên mặt Biển Đông ..................................................................................................14 Hình 5. Trường roto ứng suất gió (dyn/cm3)trên mặt biển trung bình tháng 1(trái) và tháng 7(phải) tính theo trường ứng suất gió của Halleman and Rosenstein (1983)...........15 Hình 6. Hệ thống dòng chảy tầng mặt trên Biển Đông (Atlat quốc gia)..................16 Hình 7. Phân bố nồng độ DO(ml/l) trung bình tầng mặt trong mùa đông (trái) và mùa hè (phải) ....................................................................................................19 Hình 8. Sơ đồ phân bố front trong biển Đông (theo Belkin I.M)[6] ........................21 Hình 9. Các front SST chu kỳ dài Biển Đông tháng hai giai đoạn 1985- 1996[5] ..21 Hình 10. Bản đồ phân bố các khối nước và front trên mặt biển theo hai mùa gió ..22 Hình 11. Phân bô số lượng trạm lịch sử có thu thập nhiệt độ nước biển ................30 Hình 12. Mật độ các trạm nghề câu trong CSDL nghề cá xa bờ .............................33 Hình 13. Mật độ các trạm nghề rê trong CSDL nghề cá xa bờ................................33 Hình 14. Mật độ các trạm nghề vây trong CSDL nghề cá xa bờ .............................33 Hình 15. Phân bố trung bình nhiều năm nhiệt độ nước biển tầng mặt (0C) tháng 1(bên trái) và tháng 4 (bên phải)......................................................................35 Hình 16. Phân bố trung bình nhiều năm nhiệt độ nước biển tầng mặt (0C) tháng 7(bên trái) và tháng 10 (bên phải)....................................................................36 Hình 17. Biến trình trung bình nhiệt độ nước tầng mặt toàn vùng biển nghiên cứu36 Hình 18. Biến trình năm nhiệt độ nước bỉên ở các tầng tại điểm (109,25 và 10,25)37 Hình 19. Biến trình năm nhiệt độ nước biển ở các tầng tại điểm (110,75 và 15,75)37 Hình 20. Biến trình năm nhiệt độ nước biển ở các tầng tại điểm (113,25 và 13,25)38 5 Hình 21. Phân bố trung bình nhiều năm dị thường nhiệt độ tầng mặt(0C) tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải)........................................................................39 Hình 22. Phân bố trung bình nhiều năm dị thường nhiệt độ tầng mặt (0C) tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải)......................................................................39 Hình 23. Phân bố thẳng đứng nhiệt độ nước tại điểm 112oE , 12 oN.......................41 Hình 24. Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt vĩ tuyến 16,25oN tháng 1 (trái), tháng 4 (phải) ..42 Hình 25.Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt vĩ tuyến 16,25oN tháng 7 (trái ), tháng 10(phải)..42 Hình 26 .Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt vĩ tuyến 11,75oN tháng 1 (trái) tháng 4 (phải)...43 Hình 27. Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt vĩ tuyến 11,75oN tháng 7 (trái ) tháng10 (phải) .43 Hình 28 . Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt kinh tuyến 110,25oE trong tháng 1 ..........43 Hình 29. Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt kinh tuyến 110,25oE trong tháng 7 ...........44 Hình 30. Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt kinh tuyến 113,75oE trong tháng 1 ...........44 Hình 31. Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt kinh tuyến 113,75oE trong tháng 7 ..........44 Hình 32. Biến trình năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ tại các điểm nút (từ vĩ độ 11,25 o N đến 15,75oN) trên kinh tuyến 110,75oE ..............................................45 Hình 33. Biến trình năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ tại các điểm nút (từ vĩ độ 8,25 o N đến 10,75oN) trên kinh tuyến 110,75oE ................................................45 Hình 34. Biến trình năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ tại các điểm nút (từ vĩ độ 12,25 o N đến 16,75oN) trên kinh tuyến 114,75oE ..............................................46 Hình 35.Phân bố trungbình nhiều năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ bề mặt (m) tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải)...........................................................47 Hình 36. Phân bố trungbình nhiều năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ bề mặt (m) tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải).........................................................47 Hình 37. Biến trình năm độ sâu tầng đẳng nhiệt 240C trong toàn vùng biển nghiên cứu .49 Hình 38. Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu(m) mặt đẳng nhiệt 240C tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải)........................................................................50 Hình 39. Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu(m) mặt đẳng nhiệt 240C tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải)......................................................................50 6 Hình 40. Biến đổi trung bình khoảng cách hai mặt đẳng nhiệt độ 200C và mặt 240C theo phương kinh tuyến trên vùng biển nghiên cứu.........................................52 Hình 41. Biến đổi trung bình khoảng cách hai mặt đẳng nhiệt độ 200C và mặt 240C theo phương kinh tuyến trên vùng biển nghiên cứu.........................................52 Hình 42. Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu(m) tầng đẳng nhiệt 200C tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải)........................................................................53 Hình 43. Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu (m )tầng đẳng nhiệt 200C tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải)......................................................................53 Hình 44. Phân bố trung bính nhiều năm độ sâu(m) biên dưới của tầng đột biến nhiệt độ tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải) ............................................55 Hình 45. Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu (m)biên dưới của tầng đột biến nhiệt độ tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải) ..........................................55 Hình 46. Các khu vực có gradienT ≥ 0,20C/10km....................................................57 Hình 47. Các khu vực có gradienT ≥ 0,20C/10km....................................................57 Hình 48. Biến động trung bình năng suất đánh bắt nghề câu vàng theo phương kinh tuyến trên vùng biển nghiên cứu.......................................................................58 Hình 49. Biến động nhiệt độ nước biển trung bình nhiều năm các tháng theo phương kinh tuyến trên vùng biển nghiên cứu .................................................59 Hình 50. Biến động trung bình năng suất đánh bắt nghề câu vàng theo phương vĩ tuyến trên vùng biển nghiên cứu.......................................................................60 Hình 51. Các khu vực có gradienT ≥ 0,20C/10km tháng 7.......................................60 7 MỞ ĐẦU Như đã biết, những điều kiện luôn thay đổi của môi trường bên ngoài đóng vai trò quyết định đối với sự di cư theo mùa, di cư không theo chu kỳ và sự phân bố của cá. Ngoài ra các điều kiện của môi trường và những thay đổi của chúng có ảnh hưởng tới khả năng bổ sung, sự sinh tồn và sinh trưởng của cá. Môi trường bên ngoài còn tác động cả đến những quá trình sinh học như đẻ trứng và sinh trưởng. Mặc dù có những đặc điểm phức tạp trong phân bố và biến động các đàn cá biển nhiệt đới Việt Nam so với các khu vực khác trên thế giới, nhưng các quy luật rút ra được trong thực tế nghiên cứu đã cho thấy có sự tồn tại mối tương quan giữa phân bố và biến động các đàn cá (mùa vụ, độ sâu tập trung, các bãi cá v.v..) với các đặc trưng thuỷ động lực và môi trường biển. Các nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng các đàn cá kinh tế chủ yếu (ví dụ cá ngừ đại dương) thường tập trung tại các khu vực có liên quan tới các cấu trúc hải dương đặc thù như các dải front, lớp đồng nhất trên, tầng đột biến nhiệt-muối... Các cấu trúc hải dương đặc trưng quy mô lớn (vùng hoạt động nước trồi, các front, lớp đột biến nhiệt-muối ...) trong biển luôn biến động dưới ảnh hưởng của các quá trình hải dương quy mô vừa và nhỏ (cấu trúc nhỏ theo độ sâu của nhiệt độ, độ muối, sóng nội, các tác động thời tiết). Các kết quả nghiên cứu những quá trình này ở nhiều vùng đại dương thế giới đã được ứng dụng có hiệu quả trong các mô hình tính toán và dự báo các cấu trúc nhiệt muối, hoàn lưu và môi trường, góp phần nâng cao hiệu quả công tác dự báo và đánh giá dự báo cá biển khơi. Đối với Biển Đông và vùng biển Việt Nam, do hạn chế về độ chính xác trong xác định ngư trường cũng như các cấu trúc hải dương có liên quan nên chúng ta chưa thiết lập được mối quan hệ giữa các cấu trúc khí tượng-hải văn đặc trưng (như các đới front, vùng hoạt động nước trồi, vùng hội tụ và phân kỳ dòng chảy, lớp đột biến nhiệt muối…) với khả năng tập trung, phân tán, di cư, bắt mồi… của các đối tượng cá nổi lớn đại dương. Mặt khác, trong thực tế, phạm vi hoạt động khai thác của các tàu thuyền cũng như khu vực tập trung cá và phạm vi thể hiện các cấu trúc 8 hải văn lại thường giới hạn trong quy mô vừa và nhỏ (từ 1-2 km đến 20-30 km). Hiện tại, những thông tin này còn chưa được quan tâm đầy đủ nên chưa thể có được các dự báo ngư trường quy mô vừa và nhỏ phục vụ điều hành sản xuất Việc nghiên cứu các yếu tố môi trường và mối quan hệ cá-môi trường thường gặp rất nhiều khó khăn vì tính chất phức tạp trong quá trình hình thành, phân bố và biến động của các yếu tố ngoại cảnh cũng như các tác động lẫn nhau giữa chúng và ảnh hưởng về mặt sinh học, sinh thái học do chúng gây ra. Chính vì vậy các nhà hải dương học nghề cá thường phải nghiên cứu tác động của các yếu tố môi trường ở mức độ nhất định, trong đó có thể tách riêng khảo sát sự tác động của một hoặc một số yếu tố chứ không thể khảo sát tổ hợp toàn bộ chúng. Ở đây chúng tôi lựa chọn nghiên cứu cấu trúc nhiệt ở vùng biển xa bờ miền trung, bởi nhiệt độ nước biển là một trong những nhân tố quan trọng nhất của môi trường bên ngoài có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến tập tính của cá. Trong môi trường biển, những thay đổi của nhiệt độ thường kèm theo những thay đổi của các yếu tố khác mà tác động trực tiếp của chúng có thể là rất lớn, thí dụ như sự thay đổi của hải lưu. Trong đa số các trường hợp, nhiệt độ được xem là chỉ tiêu quan trọng nhất của các điều kiện sinh thái trội và luôn thay đổi. Mục tiêu của luận văn là xác định được các cấu trúc hải dương đặc trưng (nhiệt độ) và mối quan hệ giữa các cấu trúc này với sự tập trung của các loài hải sản (dựa vào năng suất đánh bắt và thành phần loài) ở vùng biển xa bờ miền Trung, làm cơ sở cho dự báo ngư trường. Nội dung chính của luận văn được trình bày thành 03 chương: Chương 1: Giới thiệu vùng biển nghiên cứu và phương pháp sử dụng Chương 2: Một số cấu trúc hải dương đặc trưng trong vùng biển nghiên cứu Chương 3: Quan hệ giữa năng suất đánh bắt, thành phần loài với một số cấu trúc hải dương đặc trưng 9 Chương 1. Giới thiệu vùng biển nghiên cứu và phương pháp sử dụng 1.1. Một số điều kiện tự nhiên vùng biển nghiên cứu 1.1.1. Vị trí địa lý Vùng biển nghiên cứu giới hạn trong khoảng 6,0oN-17,0oN, 107,0oE- 117,0oE, với hai quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa thuộc chủ quyền Việt Nam, là vùng biển có vị trí chiến lược quan trọng và rất giàu tiềm năng cho sự phát triển kinh tế biển cũng như an ninh quốc phòng (hình 1). Hình 1. Vùng biển nghiên cứu 10 1.1.2. Điều kiện khí tượng 1.1.2.1. Nhiệt độ không khí Nhiệt độ không khí trung bình năm ở khu vực này có giá trị dao động từ 26,5oC - 27,5 oC, tương đương như khu vực ngoài khơi Thái Bình Dương trên cùng vĩ tuyến. Trong mùa đông, nhiệt độ không khí trung bình thấp nhất vào tháng 1 tại khu vực quần đảo Hoàng Sa (vùng 77) là 23,3oC, tại khu vực phía đông (vùng 70) là 24,7oC, đi dần về phía nam vĩ tuyến 15oN giá trị này tăng lên đến trên 25oC (vùng 102). Nhiệt độ không khí trung bình thấp nhất đo được ở Hoàng Sa là 12oC. Hình 2. Biến trình năm nhiệt độ không khí tại một số khu vực trong vùng biển nghiên cứu Trong mùa hè, các tháng 5, 6 và 7 là nóng nhất, ở Hoàng Sa tháng 5 có nhiệt độ không khí trung bình là 29,0oC, nhiệt độ cao nhất là 38oC. Biên độ năm của nhiệt độ không khí trung bình tháng tại khu vực này dao động trong khoảng từ 5oC đến 7oC, trong đó tại các vùng đông nam có biên độ nhỏ nhất. So sánh với các trạm ven bờ trên cùng vĩ tuyến, có thể thấy tại các vùng biển ven bờ biên độ năm nhiệt độ trung bình có thể đạt trên 8oC như trạm Sơn Trà (hình 2). Trong các tháng mùa đông nhiệt độ trung bình trên khu vực có hướng tăng dần từ phía tây-bắc về đông-nam với giá trị gradient xấp xỉ 1oC/1 vĩ độ. Vào mùa hè, nhiệt độ không khí hầu như đồng nhất với giá trị cao do tác động của không khí nóng từ đất liền. 11 1.1.2.2. Trường áp suất khí quyển Trường áp suất khí quyển trên mặt Biển Đông chịu ảnh hưởng trực tiếp của quá trình biến động phân bố của các trung tâm khí áp cơ bản quy mô toàn cầu được hình thành do quá trình tương tác đại dương-khí quyển-lục địa. Với vị trí địa lý của mình trường khí áp trên Biển Đông chịu ảnh hưởng trực tiếp và mạnh mẽ nhất của các đới khí áp quan trọng đó là rãnh áp thấp xích đạo-nhiệt đới đi qua khu vực, dải áp cao cận nhiệt đới ở phía bắc và áp cao Ấn Độ Dương ở phía nam. Do quá trình tương tác lục địa-đại dương, các đới khí áp này có sự phân hóa và biến động lớn theo chu kỳ năm, trong đó rãnh áp thấp xích đạo-nhiệt đới có sự dịch chuyển theo hướng bắc- nam. Trong các mùa, đới khí áp cao cận nhiệt đới bắc bán cầu có thể bao gồm một dải các trung tâm áp cao tồn tại thường xuyên trên các đại dương và lục địa trong mùa đông, hoặc chuyển thành các trung tâm áp thấp trên lục địa và áp cao trên đại dương trong mùa hè. Đối với Biển Đông và khu vực Đông-Nam Á, vị trí trung bình của rãnh áp thấp xích đạo-nhiệt đới có sự dịch chuyển lớn nhất theo hướng bắc-nam so với các khu vực khác trên Trái Đất (hình 3). Phạm vị dịch chuyển của rãnh áp thấp này tương ứng với dải hội tụ nhiệt đới (HTNĐ) trên khu vực được xác định từ khoảng 20°S trong mùa đông đến hơn 40°N trong mùa hè. Hình 3. Bản đồ trường áp trung bình tháng 1(trái) và tháng 7(phải) trên Biển Đông 12 Dải hội tụ nhiệt đới trên khu vực biển thường có hướng biến đổi theo vị trí trung bình và khi đi qua Biển Đông nằm vắt chéo từ đất liền qua quần đảo Philipin. Trên dải cận nhiệt đới, trung tâm khí áp cao cận nhiệt đới bắc Thái Bình Dương có xu thế mạnh và mở rộng hơn trên đại dương trong mùa hè và yếu hơn trong mùa đông Trong mùa hè, do sự suy yếu của dải áp thấp vĩ độ cao, vị trí trung tâm áp cao cũng có sự dịch chuyển tương đối về phía đông-bắc Thái Bình Dương Trong mùa đông, trên phần lục địa châu Á của đới này luôn có sự hiện diện của trung tâm áp cao lục địa. Sự liên kết và tương tác của hai trung tâm này có vai trò hết sức quan trọng chi phối trường áp trên Biển Đông. Có thể nhận thấy rõ sự hiện diện của các trung tâm áp cao này trên các bản đồ trường áp khu vực Đông-Nam Á và Biển Đông trong mùa đông thông qua các phần rìa cao áp nằm ở phía bắc chí tuyến bắc (hình 3). Vị trí của rìa áp cao này thường dịch chuyển theo hướng đông tây khi tác động của trung tâm áp cao lục địa tăng cường. Vị trí của đường đẳng áp 1020mb thường chuyển dịch theo hướng bắc nam trong từng đợt gió mùa và là một trong những dấu hiệu của tác động trung tâm áp cao lục địa trên vùng biển. Các kết quả nghiên cứu thống kê cho thấy, trong một số trường hợp khi trung tâm áp cao lục địa suy yếu, có thể nhận thấy sự hiện diện của rìa cao áp ở phía đông- bắc khu vực, điều này cho thấy có nhiều khả năng trung tâm áp cao cận nhiệt đới bắc Thái Bình Dương thể hiện ảnh hưởng của mình. Trong mùa hè, trường khí áp trên khu vực Đông-Nam Á và Biển Đông bắt đầu chịu sự tác động của đới áp cao cận nhiệt đới nam bán cầu, đặc biệt là trung tâm áp cao cận nhiệt đới nam Ấn Độ Dương (hình 3). Tuy nhiên từ bản đồ trường áp mùa hè toàn cầu cho thấy, Biển Đông và các khu vực kề cận nằm trong đới áp thấp xích đạo- nhiệt đới được mở rộng và dịch chuyển mạnh về phía lục địa Đông Á. Trên các bản đồ trường áp trên Biển Đông vị trí của dải áp thấp này thường được nhận thấy thông qua vị trí của dải hội tụ nhiệt đới nằm vắt qua Biển Đông. Quá trình tăng cường của trung tâm áp thấp lục địa còn được thể hiện qua sự tồn tại thường xuyên của một 13 trung tâm áp thấp khu vực Bắc Đông Dương- Vân Nam. Trên phần lớn các bản đồ khí áp sự hiện diện của trung tâm khí áp khu vực này được nhận thấy rõ qua vị trí dải áp thấp xích đạo-nhiệt đới. Như chúng ta đều biết, quá trình tương tác biển-khí quyển-lục địa được thể hiện qua biến động phân bố trường khí áp trên mặt đất với sự hình thành và biến đổi các trung tâm khí áp cơ bản thay cho các đới khí áp dạng vành khăn vắt ngang Địa Cầu. Quá trình tương tác này cũng dẫn đến những biến động cơ bản của phân bố trường gió trên toàn bộ bề mặt trái đất và trên từng khu vực. Đối với khu vực Đông á và Đông-Nam Á sự biến động trong năm của trường áp và gió được thể hiện rõ thông qua đặc điểm chế độ gió mùa. Đây là một trong những khu vực có chế độ gió mùa đặc sắc trên trái đất. Như chúng ta đều biết, với sự hình thành những trung tâm áp thấp trên dải cận nhiệt đới thuộc các đại lục Âu-Á và châu Phi trong mùa nóng (hè) cũng như việc tăng cường các trung tâm áp cao lục địa trong mùa lạnh (đông) đã dẫn đến hiện tượng đổi hướng gió theo chiều đối lập nhau khi chuyển từ mùa đông sang mùa hè trên khu vực rộng lớn nhiệt đới-xích đạo kéo dài từ Tây Phi đến Đông Á và bắc Úc. Đây là khu vực hoạt động gió mùa rộng lớn và mạnh nhất trên Trái Đất với trung tâm là bắc Ấn Độ Dương và các biển Đông Nam Á. 1.1.2.3. Trường gió Như đã trình bày ở phần trên, trường gió trên Biển Đông chịu tác động chủ yếu của sự dịch chuyển và biến đổi mạnh mẽ của dải áp thấp xích đạo nhiệt đới và có chế độ gió mùa đặc trưng. Trên các bản đồ trường gió trung bình mùa đông và mùa hè trên phạm vy toàn cầu cũng như Biển Đông đều nhận thấy rõ đặc trưng biến động phân bố đó. Cũng từ các bản đồ này, bên cạnh sự đổi ngược hướng gió, cường độ gió mạnh trên mặt biển chủ yếu xẩy ra trong mùa đông khi dải hội tụ nhiệt đới đi xuống nam Bán Cầu, ra khỏi giới hạn Biển Đông. Trong mùa hè do dải hội tụ nhiệt đới nằm ở nửa phần phía bắc biển, gió có cường độ lớn chỉ quan trắc thấy trên vùng biển ngoài khơi giữa và nam Biển Đông (hình 4). 14 Hình 4. Bản đồ trường ứng suất gió trung binh tháng 1 (trái) và tháng 7 (phải) trên mặt Biển Đông Như vậy, trường gió trên khu vực Biển Đông và kề cận được hình thành và biến động phụ thuộc chủ yếu vào biến động phân bố của trường áp. Tuy nhiên, những đặc điểm cơ bản của trường gió còn thể hiện rõ vai trò của các nhân tố địa phương đặc biệt là địa hình và đường bờ biển. Trong mùa gió mùa đông, tuy gió đông-bắc (NE) được xem là hướng gió áp đảo trên toàn bộ khu vực (hình 4), nhưng ngay đối với Biển Đông, trên dải ven bờ Việt Nam do tác động biến đổi của địa hình và đường bờ hướng gió đã có sự biến đổi đáng kể. Đối với dải ven bờ tây Vịnh Bắc Bộ và trung Trung Bộ, dưới tác động của dải Trường Sơn hướng gió tại nhiều trạm ven bờ đã chuyển sang bắc (N) và bắc-tây- bắc (NNW). Trên các vùng biển Nam Bộ và vịnh Thái Lan, hướng gió lại chuyển dần sang đông-đông-bắc (ENE) và đông (E) khi đi từ ngoài khơi vào lục địa và ra vịnh Thái Lan. Đối với giá trị của vận tốc gió cũng quan trắc thấy có sự suy giảm đáng kể từ vùng ngoài khơi đi vào bờ và từ trung tâm biển đến các khu vực gần bờ và vịnh Thái Lan. 15 Trong mùa gió tây-nam (SW) (hình 4), sự phân hóa của hướng gió và vận tốc gió càng trở nên đáng kể hơn do chịu tác động chính của dải hội tụ nhiệt đới đi qua khu vực. Trên toàn bộ Biển Đông và kề cận, hướng gió SW chỉ áp đảo ở các khu vực nam và đông-nam biển, hướng gió tây (W) đã trở nên thịnh hành trên toàn vịnh Thái Lan cũng như các khu vực ven bờ Đông Nam Bộ và một số nơi ở Nam Trung Bộ. Trên khu vực phía bắc Biển Đông, bao gồm cả vịnh Bắc Bộ gió đã chuyển hướng dần từ SW sang hướng nam (S) thậm chí đông-nam (SE). Khu vực có vận tốc gió mạnh nhất cũng tập trung trên phần biển ngoài khơi đông-nam Biển Đông với vận tốc trung bình khoảng 7-8 m/s. 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Hình 5. Trường roto ứng suất gió (dyn/cm3)trên mặt biển trung bình tháng 1(trái) và tháng 7(phải) tính theo trường ứng suất gió của Halleman and Rosenstein (1983) Với đặc điểm phân bố của các trường gió theo mùa, trên Biển Đông luôn tồn tại các vùng xoáy của ứng suất gió có dấu khác nhau. Trong mùa đông (hình 5), sự hiện diện của vùng xoáy có giá trị dương lớn trên phần trung tâm là tác nhân gây ra hoàn lưu xoáy thuận cơ bản của nước biển. Trong mùa hè (hình 5) vùng biển có giá trị xoáy ứng suất dương lại dịch chuyển vị trí về gần bờ Nam Trung Bộ. Trong khi trên vùng biển nam và đông nam lại là khu vực có xoáy ứng suất gió âm. 16 Đặc điểm tồn tại và biến đổi của các trung tâm xoáy ứng suất gió có dấu ngược nhau là nguyên nhân hình thành nên xoáy hoàn lưu trên mặt biển có quy mô khác nhau, trong nhiều trường hợp tạo ra dải phân kỳ và hội tụ dòng chảy cũng như tăng cường sự hoạt động của các khu vực nước trồi ven bờ trong đó có nước trồi Nam Trung Bộ. 1.1.3. Đặc điểm các trường hải dương học 1.1.3.1. Trường dòng chảy biển mùa hè mùa đông Hình 6. Hệ thống dòng chảy tầng mặt trên Biển Đông (Atlat quốc gia) Trong mùa hè dòng chảy tầng mặt: hình thành chủ yếu do trường gió Tây Nam với đặc điểm bị phân hóa mạnh bởi tác động của dải hội tụ nhiệt đới có vị trí trung bình vắt chéo qua biển theo hướng từ Tây Bắc đến Đông Nam. Về tổng thể trục chính của dòng chảy trên mặt biển hướng từ Tây Nam đến Đông Bắc kèm theo một hệ thống các xoáy quy mô vừa. Do sự hiện diện và tăng cường của vùng nước ấm biển sâu ngoài khơi Đông Nam Bộ, bộ phận xoáy nghịch phía Nam sau khi tách từ bờ ở khoảng vĩ tuyến 11°N được tăng cường. Vận tốc dòng chảy ở đây có giá trị trung bình vào khoảng 0,25 m/s với giá trị cực đại có thể vượt quá 0,5 m/s. 17 Sự phân hóa của trường gió cũng là nguyên nhân hình thành trên phần phía Bắc của trục dòng chảy chính một xoáy thuận cục bộ ngoài khơi Ninh Thuận- Khánh Hoà tạo điều kiện hình thành và duy trì hoạt động của nước trồi trên vùng biển Nam Trung Bộ. Trong từng thời kỳ, xoáy thuận này có thể kéo dài đến vĩ tuyến 15°N-16°N và vươn xa bờ về phía Đông Nam Hoàng Sa. Trên vùng biển gần bờ có thể xẩy ra hiện tượng xen kẽ dòng chảy hướng về Nam cũng như đi lên phía Bắc là kết quả của sự tranh chấp giữa dòng chảy gió và dòng chảy nhiệt-muối. Trên vùng biển phía Tây và Bắc Hoàng Sa, so với dòng chảy gió, vai trò của dòng chảy nhiệt muối đã trở nên đáng kể và một nhánh của xoáy nghịch cơ bản tiếp tục hướng theo phía Đông Bắc xuất phát từ cửa vịnh Bắc Bộ. Một nhánh khác sẽ hướng về phía Đông trên vùng Nam Hoàng Sa sẽ gặp nhánh tách dòng từ vùng biển Nam Trung Bộ hình thành nên dòng chảy chính đi ra eo Luzon. Phụ thuộc vào mức độ xâm nhập của dòng Curioshio vào bắc Biển Đông, tại phần giữa của hai nhánh dòng chảy này sẽ hình thành nên một số xoáy quy mô vừa trong đó có xoáy thuận Tây- Bắc Luzon hoạt động mạnh tạo nên vùng nước trồi. Trong trường hợp các xoáy cục bộ kém phát triển các nhánh dòng chảy chính sẽ hướng về phía Bắc và kết hợp với dòng chảy ven bờ Trung Quốc đi thẳng qua eo Đài Loan hoặc theo eo Luzon đi ra Thái Bình Dương nhập vào dòng chảy Curioshio. Trên khu vực Đông và Đông Nam Biển Đông, nhánh phía Đông của xoáy nghịch chính bị phân hoá và suy yếu chỉ tồn tại trên phần trung tâm biển. Dòng chảy theo hướng gió trên khu vực ngoài khơi Borneo và Palaoan vừa làm suy yếu hoàn lưu xoáy nghịch chung vừa góp phần tạo ra nhiều xoáy cục bộ khác. Đáng chú ý nhất là sự hình thành các xoáy cục bộ trên khu vực quần đảo Trường Sa. Như vậy, hoàn lưu mùa hè bị phân chia thành nhiều xoáy cục bộ khác nhau, tuy nhiên trên phông chung, một xoáy nghịch quy mô lớn vẫn bao trùm trên phần lớn Biển Đông. 18 Trong mùa đông hệ thống dòng chảy tầng mặt: bị chi phối chủ yếu bởi trường gió thịnh hành trên Biển Đông và một phần bị ảnh hưởng của hệ thống dòng chảy địa chuyển. Đặc điểm cơ bản nhất của dòng chảy mặt trong thời kỳ này là sự hiện diện của một xoáy thuận lớn trên phạm vi toàn bộ biển, chủ yếu đối với vùng nước sâu hơn 100 mét. Sự tăng cường của dòng chảy dọc bờ Tây Biển Đông xuất phát từ eo Đài Loan và eo Luzon kéo dài đến tận vĩ tuyến 5°N-6°N. Trên phần biển ven bờ miền Trung Việt Nam, do sự kết hợp của dòng chảy gió với dòng chảy nhiệt- muối nên vận tốc đạt giá trị trung bình từ 0,75 đến 0,85 m/s và giá trị cực đại trong một số trường hợp có thể vượt quá 1 m/s. Xoáy thuận lớn này thường bị thu hẹp theo hướng vĩ tuyến do sự hiện diện của các xoáy nghịch quy mô vừa ở phía Đông. Sự xuất hiện của xoáy nghịch này có thể do nguyên nhân uốn dòng tại một số khu vực như phía Đông Hoàng Sa, nhưng cũng có thể do nguyên nhân nhiệt xuất phát từ vùng nước ấm tại trung tâm Biển Đông. ở phía Đông Bắc Biển Đông, tại phần Bắc của dòng chảy đi vào từ eo Luzon hình thành nên một xoáy nghịch quy mô vừa. Đây là một bộ phận của dòng chảy ấm Bắc Biển Đông ngược chiều với gió thịnh hành. Ngoài khơi bờ Đông Nam Việt Nam xoáy thuận cơ bản vẫn được duy trì và mở rộng do sự tăng cường của dòng chảy gió đi vào thềm lục địa Đông Nam Bộ và hướng về biển Java. Về phía trung tâm biển, sự hiện diện của vùng nước ấm thường xuyên hình thành nên xoáy nghịch lớn làm cho nhánh phía Đông của xoáy thuận cơ bản bị dồn về phía Tây và Tây-Bắc tạo ra dải phân kỳ dọc kinh tuyến 110°E-112°E. Do sự tồn tại của xoáy nghịch này và các xoáy cục bộ khác, trên phần Đông- Nam của biển gần bờ Bắc đảo Borneo, hình thành nên một nhánh dòng chảy dọc bờ theo hướng Tây Tây- Nam. Trên phần thềm lục địa Nam Biển Đông do nhân tố gió trở nên áp đảo nên dòng chảy chủ yếu tập trung theo hướng Tây Nam dọc bờ Việt Nam và hướng Nam đi vào biển Java. 19 Đặc trưng dòng chảy tại khu vực Biển Đông thể hiện chế độ mùa rõ rệt với sự hiện diện của hai xoáy hoàn lưu quy mô lớn ngược chiều nhau trong hai mùa. Tuy nhiên do tương tác giữa các nhân tố tác động như gió, mật độ, địa hình cũng như hiện tượng trao đổi nước với Thái Bình Dương và các biển kề cận đã hình thành nên các cấu trúc hoàn lưu dạng xoáy có quy mô khác nhau. 1.1.3.2. Hàm lượng Ôxy hoà tan Trong một số đợt khảo sát riêng biệt, Ôxy hoà tan (DO) trong nước vùng biển nghiên cứu dao động ở nồng độ cao và khá ổn định. Khu vực biển có nồng độ ôxy hoà tan cao là nam Trung bộ - đông Nam bộ và quần đảo Trường Sa (phạm vi 106 - 114oE, và 7 - 15oN), đạt tới 4,55 - 4,86ml/l. Theo mùa, nồng độ ôxy hoà tan trung bình tầng mặt phía bắc vùng nghiên cứu trong mùa khô và mùa mưa có giá trị tương ứng là 4,58 ml/l và 4,30 ml/l. Vùng biển nam Trung bộ - đông Nam bộ và quần đảo Trường Sa có nồng độ DO là 4,68 ml/l (mùa khô) và 4,62 ml/l (mùa mưa). Như vậy, vào mùa khô nồng độ ôxy hòa tan trong nước tầng mặt toàn bộ các khu vực đều cao hơn mùa mưa. 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 TP Hå ChÝ Minh Nha Trang §µ N½ng Phan ThiÕt 4.40 4.50 4.60 4.70 4.80 4.90 5.00 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 TP Hå ChÝ Minh Nha Trang §µ N½ng Phan ThiÕt 4.00 4.10 4.20 4.30 4.40 4.50 Hình 7. Phân bố nồng độ DO(ml/l) trung bình tầng mặt trong mùa đông (trái) và mùa hè (phải) 20 Theo độ sâu, nồng độ ôxy hoà tan tương đối ổn định trong lớp nước từ 0 đến 50m, sau đó giảm dần. Theo số liệu của dự án Trường Sa 1993 - 1997 (khu vực 106 - 114oE, và 7 - 15oN) ở độ sâu 100m nồng độ ôxy hoà tan trung bình là 3,76ml/l, xuống độ sâu 200m nồng độ DO trung bình chỉ còn là 2,83ml/l. Từ CSDL của đề tài chúng tôi đã đưa ra (để minh họa) các bức tranh phân bố nồng độ DO trong nước vùng biển nghiên cứu ở các tầng mặt trong mùa đông và mùa hè (hình 7). Giá trị trung bình của DO tính toán từ CSDL tuy có thấp hơn giá trị DO đo được trong các đợt khảo sát riêng biệt, song sự khác biệt này không nhiều và nó mang đặc trưng thống kê rõ rệt và phản ánh đúng với quy luật phân bố và biến động trường DO trong vùng biển nghiên cứu. 1.1.3.3. Chỉ số pH So với các dữ liệu nhiệt-muối và DO, số lượng dữ liệu về pH trong CSDL không nhiều nên khó có thể phân tích và đánh giá đúng đặc trưng các quy luật phân bố và biến động của yếu tố này. Tuy nhiên có thể rút ra một số nhận định sau dựa trên lượng số liệu pH thu được trong một số chuyến khảo sát riêng biệt: Bảng 1. Giá trị trung bình một số yếu tố hóa học-môi trường trên vùng biển xa bờ miền Trung Tầng Mùa khô Mùa mưa 0m 4.68 4.62 50m 4.07 4.66 Ôxy (mg/l) 100m 3.80 3.73 0m 8,16 8,18 50m 8,18 8,19 Yếu tố pH 100m 8,09 8,12 Nước biển vùng nghiên cứu mang đặc trưng kiềm yếu và khá ổn định, giá trị trung bình pH tầng mặt toàn vùng dao động trong khoảng 8,10 - 8,20. Theo độ sâu, chỉ số pH có xu hướng giảm chậm, tại tầng 100m còn 8,08 - 8,13. Vùng biển Trung bộ đến đông Nam bộ và Trường sa có pH 7,95 - 8,21 tại tầng mặt, 7,90 - 8,13 tại tầng 100m – Bảng 1. 21 Theo mùa, vùng biển nghiên cứu có giá trị pH trung bình mùa mưa lớn hơn mùa khô, song sự khác biệt không nhiều. Tại tầng mặt, giá trị pH trung bình là 8,18 trong mùa mưa và 8,16 trong mùa khô; tại tầng 100m các giá trị tương ứng là 8,12 và 8,09. 1.1.4. Các front ở vùng biển nghiên cứu Các front trong Biển Đông thường nằm trùng vị trí với sườn lục địa (hình 8, 9). Ít nhất có 1front ở phía Tây Luzon mở rộng xuống tới các lớp nước sâu. Front phía Tây Luzon nằm trùng với khu vực nở hoa của các thực vật nổi liên quan đến hiện tượng nước trồi (Tang & cs, 1999) hoặc liên quan đến xoáy thuận ổn định ngoài khơi Tây Bắc Luzon (Qu, 2000). Front này và dải front ngoài khơi phía Đông Việt Nam trùng với 3 khu vực hoạt động động lực mạnh có thể quan trắc được từ dữ liệu độ cao mực biển TOPEX/Poseidon (Ho & cs, 2000). Thông qua các dữ liệu TOPEX/Poseidon Wang và Cs (2000) đã chứng minh được rằng Front ven bờ Việt Nam gần với các dải hẹp có sự biến thiên theo mùa đáng kể với cực trị biến thiên lớn nhất. Chủ yếu các front nhiệt bề mặt (SST) thời kỳ mùa đông xuất hiện dọc theo sườn lục địa ngoài khơi phía Nam Trung Hoa và ngang cửa vịnh Thái Lan và Tây Bắc đảo Luzon. (hình 9) Hình 8. Sơ đồ phân bố front trong biển Đông (theo Belkin I.M)[11] Hình 9. Các front SST chu kỳ dài Biển Đông tháng hai giai đoạn 1985-1996[10] 22 Tại vùng biển Việt Nam, nghiên cứu front và sự hiện diện của các khối nước đã được đề tài KT03-10 (1991-1995) mô tả, chỉ ra vị trí trong từng tháng, từng mùa làm cơ sở dữ liệu quan trọng trong dự báo phân bố nguồn lợi cá (hình 10). Với kết quả mô hình hóa, đề tài KHCN- 06-02 cũng đã khẳng định sự hiện diện của các khối nước và front đã giúp lý giải rõ hơn về các khu vực tập trung cá liên quan đến hoạt động của nước trồi, các front và quá trình dịch chuyển chúng do hoàn lưu chung của biển. Mô hình cũng đã chỉ ra sự hiện diện của khối nước lạnh mùa đông ven bờ Trung Quốc với nhiệt độ tương tự như khối nước lạnh ven bờ Tây vịnh Bắc Bộ. Trong mùa đông, giới hạn lan truyền của khối nước nước mặt Bắc Biển Đông có thể kéo dài đến tận 50N và uốn về hướng Đông Nam đến 112-1130E và dải front nhiệt kết hợp với front muối phía Đông-Nam Phú Quý có thể có vị trí trung bình theo hướng Bắc Nam. [5] Hình 10. Bản đồ phân bố các khối nước và front trên mặt biển theo hai mùa gió (1- nước lạnh ven bờ tây vịnh bắc bộ, 2 - nước mặt bắc Biển Đông, 3 - nước mặt ngoài khơi nam Biển Đông, 4- nước mặt biển sâu, 5- nước nhạt lợ ven bờ, 6- nước mặt khu vực nước trồi nam trung bộ, 7 - nước mặt khu vực nước trồi Vịnh Bắc Bộ, 3- khu vực front, giới hạn các khối nước) (Đề tài KT03-10) 23 Trong mùa hè, số lượng các khối nước vẫn giữ nguyên như trong báo cáo của đề tài KT03-10, vị trí các vùng front cũng không có sự thay đổi nhiều nhưng nguồn gốc của các front có thể được làm sáng tỏ hơn. Front tổng hợp nhiệt và muối nằm giữa khối nước ấm và tương đối nhạt do kết quả tương tác với nước sông đổ ra từ vùng bờ Nam Bộ với nước lạnh và mặn khu vực nước trồi. Front tại phía Bắc Đèo Ngang cơ bản là front nhiệt do kết quả xâm nhập của nước tầng sâu đi lên tại vùng tiếp giáp với nước bị đốt nóng mạnh mùa hè do gió khô nóng tại các vùng biển nông ven bờ Hà Tĩnh, Nghệ An. Dải front phía cửa sông Hồng lại là front muối do xâm nhập nước sông ra biển. [5] Kết quả phân tích các khối nước của đề tài KT03-10 trình bày trong bảng 2, 3 Bảng 2. Đặc trưng nhiệt muối các khối nước mùa đông (Đề tài KT03-10) TT Tên khối nước Nhiệt độ ( o C) Độ muối (‰) Ký hiệu trên hình 10 1 Nước lạnh ven bờ tây Vịnh Bắc Bộ 17-24 30-33 1 2 Nước mặt bắc Biển Đông 24-26 33-34,5 2 3 Nước mặt ngoài khơi nam Biển Đông 26-31 33-34 3 4 Nước mặt biển sâu 14-19 34,5-34,7 4 Bảng 3. Đặc trưng nhiệt muối các khối nước mùa hè (Đề tài KT03-10) TT Tên khối nước Nhiệt độ (oC) Độ muối (‰) Ký hiệu trên hình 10 1 Nước mặt biển sâu 27-31 33-34 4 2 Nước nhạt lợ ven bờ 28-31 <33 5 3 Nước mặt khu vực nước trồi Nam Trung Bộ 20-27 34-34,5 6 4 Nước mặt khu vực nước trồi Vịnh Bắc Bộ 20-28 33-34,5 7 5 Nước mặt biển sâu 15-23 34,5-34,7 24 1.2. Vai trò sinh thái của một số yếu tố môi trường biển đối với đời sống một số loài cá ngừ đại dương Các kết quả nghiên cứu về sinh học, sinh thái một số loài cá ngừ là đối tượng khai thác chính của các nghề cá xa bờ miền Trung đã được nghiên cứu khá nhiều. Dưới đây chủ yếu giới thiệu vai trò sinh thái của nhiệt độ (yếu tố môi trường quan trọng bậc nhất) đối với một số đối tượng cá ngừ là cơ sở cho việc nghiên cứu các câu trúc nhiệt phục vụ dự báo ngư trường trong vùng biển nghiên cứu. 1.2.1. Đối với cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares) Cá ngừ vây vàng là loài cá có kích thước lớn, cơ thể rắn chắc, hình thoi, hơi dẹt bên. Tổng số lược mang ở cung mang thứ nhất là 26-34. Có hai vây lưng phân tách nhau một khoảng rất hẹp, có 8-10 vây phụ phía sau vây lưng thứ 2 và 7-10 vây phụ sau vây hậu môn. Những cá thể lớn có tia vây lưng thứ hai và vây hậu môn rất dài, có thể đạt quá 20% chiều dài thân. Thân phủ vẩy rất bé, phần ngực có vẩy lớn hơn nhưng cũng không phân biệt quá rõ. Cuống đuôi rất dẹt với 1 sống da lớn giữa hai sống da nhỏ hơn ở mỗi bên. Có bóng bơi. Phần lưng có màu xanh kim loại đậm chuyển dần sang vàng đến bạc ở phần bụng. Hai bên bụng cá thường có khoảng 20 vạch ngang hoặc các đường chấm đứt đoạn. Vây lưng, vây hậu môn và các vây phụ có màu vàng sáng, các vây phụ có viền đen hẹp. Cá ngừ vây vàng sống ở tầng nước trên nhưng thường tập trung ở lớp nước sâu hơn tầng dưới mặt. Nghề câu vàng thường câu được cá ở lớp nước xáo trộn, từ gần tầng mặt đến độ sâu khoảng 250m, trên lớp nêm nhiệt. Cá phân bố ở vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới với nhiệt độ 150C-310C, nhưng nhiệt độ ưa thích trong khoảng 180C-280C. Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của cá ngừ vây vàng ở các vùng biển thuộc Thái Bình Dương là 24oC. Khi phải bơi với tốc độ cao ở tầng nước sâu tối tăm Cá ngừ vây vàng 25 thiếu ánh sáng có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của cơ thể, sự hâm nóng nhiệt độ ở võng mạc mắt và ở não cao hơn nhiệt độ bên ngoài đã giúp cá tăng cường thị lực, đảm bảo bắt được mồi dễ dàng. Cá ngừ vây vàng trưởng thành (60-90kg) phân bố tại độ sâu giống với cá chưa trưởng thành (2-5kg) và chúng sử dụng 60%-80% thời gian sống tại tầng nước mặt đồng nhiệt hoặc ngay sát dưới tầng nước này (sâu trên 100m). Đôi khi cá trưởng thành bơi xuống tầng nước lạnh 18oC nhưng sau đó lại dành hơn 90% thời gian sống trong tầng nước có nhiệt độ trên 22oC. Độ sâu lớn nhất mà cá ngừ vây vàng (được theo dõi) có thể đạt tới là 270m, nơi có nhiệt độ khoảng 15oC và nồng độ ôxi trung bình vẫn giữ được ở mức trên 80% độ bão hòa. Tại 25oC, mặc dù cá có những thay đổi về sinh lí tương ứng với sự suy giảm oxi ở môi trường xung quanh nhưng sự giảm nhẹ đó luôn nằm trong giới hạn chịu đựng và không làm suy giảm sự phân phối ôxi của hệ tuần hoàn. Tuy nhiên, nhiệt độ trong cơ thực sự là yếu tố giới hạn sự hoạt động theo chiều sâu của cá ngừ vây vàng. Cụ thể, tại 15oC, cá không có khả năng tăng nhịp tim và do đó hầu như không thể đáp ứng nhu cầu tăng hàm lượng ôxy trong cơ khi săn mồi hoặc khi trốn tránh các loài cá ăn thịt khác, ngay cả khi tầng nước này không thiếu hụt ôxy. Điều này cũng đồng nhất với hiện tượng cá ngừ vây vàng chỉ hoạt động trong lớp nước có nhiệt độ lớn hơn 15oC. 1.2.2. Đối với cá ngừ mắt to (Thunnus obesus) Cá ngừ mắt to có cơ thể rắn chắc, hình thoi, hơi dẹt bên, đầu và mắt to. Tổng số lược mang tại cung mang thứ nhất là 23-31. Hai vây lưng phân tách nhau bởi một khoảng hẹp, có 8-10 vây phụ sau vây lưng thứ hai và 7-10 vây phụ sau vây hậu môn. Tia vây hậu môn và vây lưng thứ hai ngắn. Vây ngực có chiều dài trung bình (22- 31% chiều dài thân) đối với những cá thể có kích thước lớn (trên 110cm) nhưng lại rất dài ở những cá thể bé hơn. Có 2 vành da trung gian giữa hai vây bụng. Thân phủ Cá ngừ mắt to 26 vẩy rất bé, phần ngực có vẩy lớn và dày hơn nhưng cũng không quá rõ ràng. Cuống đuôi rất dẹt với 1 sống da phát triển rõ giữa hai sống đuôi nhỏ hơn ở mỗi bên gốc vây đuôi. Có bóng bơi. Lưng cá có màu xanh kim loại đậm, hai bên thân và bụng có màu hơi trắng, có 1 dải màu xanh ngũ sắc chạy dọc thân theo đường bên ở cá thể còn sống. Vây lưng thứ nhất có màu vàng đậm, vây lưng thứ hai và vây hậu môn có màu vàng nhạt, các vây phụ có màu vàng sáng với viền đen. Cá nhỏ có các vạch ngang cách nhau không đều ở hai bên bụng và có tia vây ngực dài, vượt quá vây hậu môn và vây lưng thứ hai. Cá ngừ mắt to sống ở tầng dưới mặt, độ sâu 50-350m, tương ứng với nhiệt độ 29-130C, nhưng nhiệt độ tối ưu là 17-22oC. Sự xuất hiện của loài này biến thiên theo mùa và khí hậu, nhưng thường ở lớp nước bề mặt và lớp nêm nhiệt. Nhiệt độ và độ sâu lớp nêm nhiệt có lẽ là những yếu tố chính của môi trường quyết định sự phân bố theo các phương ngang và thẳng đứng của cá ngừ mắt to. Cá ngừ mắt to có ngưỡng chịu đựng nhiệt độ và nồng độ ôxy thấp hơn các loài cá ngừ khác nên loài này có xu hướng phân bố sâu hơn. Cá con và cá trưởng thành cỡ nhỏ thường ở tầng mặt trong những nhóm đơn loài hoặc cùng với các loài cá ngừ khác (cá ngừ vây vàng, cá ngừ vằn) và có thể đi cùng với những vật thể trôi nổi. Ở vùng nhiệt đới, cá nhỏ loài này thường đánh được nhiều ở độ sâu 50-100 m, phía dưới các vật thể trôi nổi như các khúc gỗ, chà rạo. Cá lớn ở lớp nước sâu hơn và có xu hướng sống biệt lập, ít hợp đàn. Kết quả đánh dấu cá ngừ mắt to ở Hawai cho thấy, vào ban ngày, sự phân bố của cá trưởng thành liên quan chặt chẽ với đường đẳng nhiệt 150C, vào ban đêm, cá di chuyển lên tầng nước trên ấm hơn, ở độ sâu khoảng 50m. Cá ngừ mắt to thường sống ở vùng biển có khoảng biến đổi nhiệt độ lớn hơn cá ngừ vây vàng (khoảng 10oC đối với cá nhỏ, 18oC đối với cá trưởng thành). Cá bắt mồi vào cả ban ngày và ban đêm. Vùng nước kiếm mồi ưa thích của cá ngừ mắt to là những khu vực có nhiệt độ 8-15oC nằm ở gần ngưỡng nhiệt gây chết. Theo những số liệu gần đây, cá ngừ mắt to ở vùng biển Hawai thường kiếm ăn cả ngày ở độ sâu 350m - 500m, nơi có nhiệt độ khoảng 8oC-10oC. Cá sẽ hoạt động trong phạm 27 vi này cho tới khi nhiệt độ cơ thể của chúng giảm xuống còn 17oC (hiện tượng này xảy ra sau 45 phút). Lúc đó, con vật sẽ bơi lên tầng nước ấm hơn (độ sâu 50 -150m) trước khi chúng quay trở lại tầng nước có độ sâu lớn. Tập tính này cho thấy khi nhiệt gây chết bị tụt xuống thấp hơn thì cá ngừ mắt to có thể bơi xuống sâu và ít tập hợp lại với nhau do sự di cư thẳng đứng của chúng được nới rộng. Trái lại, khi nhiệt gây chết tăng lên thì nhìn chung nơi cư trú của cá ở tầng nước nông hơn và sự di cư theo chiều thẳng đứng ít được nới rộng. 1.2.3. Đối với cá ngừ vằn (Katsuwonus pelamis) Cá ngừ vằn có cơ thể hình thoi, dài và tròn, có 1 hàng răng nhỏ, hình nón. Số lượng lược mang 53-63 chiếc ở cung mang thứ nhất. Hai vây lưng cách nhau một khoảng hẹp (không lớn hơn mắt), vây lưng thứ nhất có 14-16 gai cứng, có 7-9 vây phụ sau vây lưng thứ hai và 7-8 vây phụ sau vây hậu môn, vây ngực ngắn với 26-27 tia vây, có 2 vành da trung gian giữa hai vây bụng. Cơ thể cá không phủ vảy, ngoại trừ vùng ngực và cơ quan đường bên. Có 1 sống da phát triển giữa 2 sống da nhỏ hơn ở mỗi bên gốc vây đuôi. Lưng cá màu xanh sẫm, hai bên thân và bụng màu trắng bạc với 4-6 dải sọc màu đen chạy dọc thân từ trước ra sau mỗi bên mặt bụng cá. Cá ngừ vằn là loài sống ở tầng mặt của vùng biển khơi và cá trưởng thành phân bố ở đường đẳng nhiệt 15oC. Nhìn chung, phạm vi nhiệt độ của sự xuất hiện cá ngừ vằn là từ 14,7oC đến 30oC, trong khi ấu trùng của chúng phần lớn bị giới hạn tại tầng mặt với nhiệt độ không dưới 25oC. Nhiệt độ tầng mặt của vùng biển có cá ngừ vằn sinh sống thường nằm trong khoảng 18oC - 28oC hoặc có thể cao hơn, kéo dài từ vùng xích đạo tới vĩ độ 40o bắc. Ở vùng biển tây Thái Bình Dương, sự di chuyển và tập trung thành đàn của cá ngừ vằn dường như liên quan tới nhiệt độ của vùng front. Phân bố độ sâu của cá ngừ vằn Cá ngừ vằn 28 có sự thay đổi theo ngày và đêm: vào ban ngày, chúng phân bố từ tầng mặt tới độ sâu khoảng 260m, về đêm chúng phân bố gần tầng nước mặt hơn. 1.3.Tài liệu và phương pháp 1.3.1. Cơ sở dữ liệu hải dương học Số liệu sử dụng cho việc nghiên cứu đánh giá cấu trúc hải dương trong vùng biển nghiên cứu của luận văn bao gồm các nguồn số liệu từ các cơ sở dữ liệu quốc tế và nguồn số liệu trong nước hiện đang lưu trữ tại một số cơ quan nghiên cứu biển của Việt Nam. • Số liệu nguồn gốc quốc tế Nguồn dữ liệu này gồm những số liệu quan trắc hải dương học có gốc tích rõ ràng và được kiểm tra sơ bộ, ghi thành đĩa CD-ROM, bao gồm: a) Dữ liệu địa hình do National Oceanic and Atmospheric Administration và Geophysical Data center, Marine Geology and Geophysics Division (Mỹ) phát hành năm 1994 dưới dạng đĩa CD-ROM. Trong đĩa CD-ROM này chứa những dữ liệu về địa hình trái đất, độ cao lục địa, độ sâu đại dương và đường biên giữa lục địa và đại dương với độ phân giải 5’ kinh, vĩ. Đến năm 1998 tái bản với độ phân giải 2’ kinh ,vĩ. b) Dữ liệu về các trường hải văn và thuỷ hoá. Đây là bộ gồm 10 đĩa CD-ROM do National Oceanic and Atmospheric Administration, National Enviromental Satellite, Data and information Service, National Geophysical Data center (Mỹ) phát hành, ở đây chứa những số liệu quan trắc các trạm nước sâu, các mẫu nhiệt độ, độ muối, độ sâu, quan trắc nhiệt áp ký về các trường nhiệt độ, độ muối và một số tham số thuỷ hoá nước biển trên toàn đại dương thế giới. Phòng thí nghiệm khí hậu đại dương tại NODC được tài trợ bởi NOAA Climate and Global change Program đã xây dựng những cơ sở dữ liệu hải văn với chất lượng khoa học cao. Nội dung công việc bao gồm kiểm tra chất lượng của các dữ liệu theo độ sâu về nhiệt độ, độ muối, oxy hoà tan, ... đã được đo từ trước tới thời điểm năm 1994 và xây dựng các trường trung bình một độ kinh, vĩ cho từng tham số này bằng cách sử dụng kỹ thuật phân tích khách quan. Dữ liệu profile ứng 29 với các tầng quan trắc nhưng đã được nội suy về các tầng chuẩn có kèm theo các mã kiểm tra, được phân phát cho cộng đồng hải dương học quốc tế sử dụng dưới dạng loạt đĩa CD-ROM gọi là World Ocean Atlas 1994. Năm 1998 tái bản bổ sung thành World Ocean Atlas 1998, đến năm 2001 lại tái bản bổ sung thành WOA 2001. Ngoài ra loạt đĩa CD-ROM này còn chứa những mảng số liệu phân tích khách quan trung bình ô vuông 1o ×1o kinh, vĩ của từng tham số quan trắc đã nói trên và các đặc trưng thống kê ô vuông 5o×5o kinh, vĩ các tầng chuẩn từ mặt tới 5.500 m. Một số profile sâu hơn có thêm các tầng chuẩn bổ sung là 6000m, 6500m, 7000m, 7500m, 8000m, 8500m, 9000m. Từ cơ sở dữ liệu này bộ môn Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã trích ra được 137181 trạm thuộc biển Đông. Trong đó có một số trạm nằm trong vùng biển xa bờ Miền Trung và giữa Biển Đông. Số liệu này được phân loại, thống kê cho từng tháng. • Những nguồn dữ liệu trong nước Sự nghiệp điều tra nghiên cứu vùng biển Việt Nam thực sự được tiến hành một cách hệ thống từ những năm 20 của thế kỷ XX với những giai đoạn hoạt động chính từ năm 1954-1975, và giai đoạn sau năm 1975. Nguồn dữ liệu trong nước được thu thập chủ yếu từ các chuyến điều tra khảo sát thuộc các đề tài dự án do Viện quản lý hoặc các đề tài dự án hợp tác quốc tế. Đây là nguồn số liệu quý vì nó có tính đồng bộ cả về thời gian và địa điểm với số liệu cá được thu thập. Số liệu của một số đề tài dự án được sử dụng chủ yếu ở đây là: Chương trình Thuận Hải-Minh Hải, Chương trình thăm dò khảo sát nguồn lợi hải sản biển Việt Nam hợp tác với Liên Xô trước đây (1979 - 1988), Đề tài điều tra nguồn lợi sinh vật biển quần đảo trường Sa (1994 - 1997), Dự án JICA (1995 - 1997), Dự án ALMRV -I (1996 -1998) và ALMRV - II (1999 - 2004), Dự án Thăm dò khai thác nguồn lợi hải sản phục vụ phát triển nghề cá xa bờ (1998 - 1999), Dự án SEAFDEC (1999 - 2000), Đề tài KC09.03, Dự án ALMRV –II (2003-2005), Đề tài nghiên cứu nguồn lợi cá nổi nhỏ (2003-2006. Đề tài Dốc thềm lục địa (2005- 2006), đề tài KC09.14/06-10 (2008-2010) v.v.. 30 Từ các nguồn số liệu nêu trên, đã tiến hành trích các trạm đo nằm trong phạm vi vùng biển xa bờ miền trung (từ vĩ tuyến 6oN trở lên 170N phía bắc và từ kinh tuyến 107oE đến 1170E). Tổng số các trạm thu được là 55 400 trạm. Sơ đồ biểu diễn sự phân bố các trạm chứa số liệu quan trắc nhiệt-muối được thể hiện trên hình 11. Trên cơ sở dữ liệu này tiến hành xây dựng trường nhiệt độ, độ muối trung bình tháng nhằm mục đích phục vụ cho việc tính toán và nghiên cứu các câu trúc nhiệt đặc trưng, công việc này được thực hiện như sau: Số liệu nhiệt độ tại các trạm đo nằm trong ô lưới 0,5o× 0,5o kinh, vĩ của từng tháng sau khi đã được chỉnh lý sơ bộ đã tiến hành lấy trung bình thành một chuỗi số liệu nhiệt độ, độ muối đặc trưng cho tháng đó, ô đó. Theo phương thẳng đứng các giá trị nhiệt độ và độ muối được nội suy tuyến tính cho các tầng sâu: 0m, 10m, 20m, 30m, 40m, 50m, 60m, 75m, 100m, 125m, 150m, 200m, 250m, 300m, 400m, 500m, 600m, 800m. va cũng đã được lấy trung bình tháng trên từng ô lưới 0,5độ kinh-vĩ Hình 11. Phân bô số lượng trạm lịch sử có thu thập nhiệt độ nước biển 31 1.3.2. Cơ sở dữ liệu cá Vietfish base Riêng vùng biển xa bờ Miền Trung và giữa Biển Đông thuộc phạm vi nghiên cứu của đề luận văn (6-17oN, 107-117oE), các thông tin về dữ liệu của CSDL nghề cá xa bờ được thể hiện trên hình 12đến 14 và bảng 4, 5, 6, 7, 8 Có thể thấy mặc dù dữ liệu nghề cá xa bờ đã có một dung lượng khá lớn (28153 lượt trạm cho cả 3 nghề, chiếm trên 70% dung lượng của CSDL VietFishBase), song lại tập trung chủ yếu vào lượng dữ liệu thu được từ sổ nhật ký khai thác (trên 92%) mà chất lượng đang còn phải kiểm tra thêm, trong khi số lượng dữ liệu thu được từ các chuyến điều tra khảo sát và giám sát nghề cá (có chất lượng cao hơn) còn khá khiêm tốn. Bảng 4. Nguồn số liệu nghề câu vàng Nguồn Tên đề tài/dự án (tên tóm tắt) Năm Số chuyến Dự án Đánh giá nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam (ALMRV) 2000-2001 4 Đề tài điều tra hiện trang nguồn lợi và môi trường vùng biển quần đảo Trường Sa 2001-2003 4 Nghiên cứu trữ lượng và khả năng khai thác nguồn lợi cá nổi (chủ yếu là cá ngừ vằn, ngừ vây vàng và cá ngừ mắt to) và hiện trạng cơ cấu nghề nghiệp khu vực biển XBMT và Đông Nam Bộ 2002-2004 4 Đề tài Nghiên cứu cải tiến và ứng dụng công nghệ mới trong nghề câu cá ngừ đại dương ở vùng biển miền Trung và Đông Nam Bộ. 2005 1 Xây dựng mô hình dự báo cá khai thác và các cấu trúc hải dương có liên quan phục vụ đánh bắt xa bờ ở vùng biển Việt Nam 2001-2004 3 Số liệu điều tra khảo sát Đề tài Ứng dụng và hoàn thiện quy trình công nghệ dự báo ngư trường phục vụ khai thác hải sản xa bờ, KC.09.14/06-10 2008 2 Dự án Đánh giá Nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam (ALMRV) 2001 1 Nghiên cứu, thăm dò nguồn lợi hải sản và lựa chọn công nghệ khai thác phù hợp phục vụ phát triển nghề cá xa bờ Việt Nam. 2000-2001 3 Đề tài điều tra hiện trang nguồn lợi và môi trường vùng biển quần đảo Trường Sa 2001-2003 3 Xây dựng mô hình dự báo cá khai thác và các cấu trúc hải dương có liên quan phục vụ đánh bắt xa bờ ở vùng biển Việt Nam 2001-2004 2 Số liệu giám sát Đề tài Ứng dụng và hoàn thiện quy trình công nghệ dự báo ngư trường phục vụ khai thác hải sản xa bờ, KC.09.14/06-10 2009-2010 8 Đề tài Nghiên cứu lập dự báo ngư trường khai thác cá biển và một số loài đặc sản ở biển Việt Nam 2000-2008 72 tàu Số liệu nhật ký khai thác Đề tài Ứng dụng và hoàn thiện quy trình công nghệ dự báo ngư trường phục vụ khai thác hải sản xa bờ, KC.09.14/06-10 2008-2010 45 tàu/1 tháng (14 tháng) 32 Bảng 5. Nguồn số liệu nghề lưới rê Nguồn Tên đề tài/dự án (tên tóm tắt) Năm Số chuyến Dự án JICA, RIMF-JICA, June 1996 1996-1997 3 Dự án giữa Biển Đông (Giua Bien Dong Proj.) 1999 2 Dự án Đánh giá Nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam (ALMRV) 2000-2005 9 Dự án ven bờ 2001-2002 3 Đề tài điều tra hiện trang nguồn lợi và môi trường vùng biển quần đảo Trường Sa 2001-2003 4 Nghiên cứu trữ lượng và khả năng khai thác nguồn lợi cá nổi (chủ yếu là cá ngừ vằn, ngừ vây vàng và cá ngừ mắt to) và hiện trạng cơ cấu nghề nghiệp khu vực biển XBMT và Đông Nam Bộ 2002-2003 3 Số liệu điều tra khảo sát Xây dựng mô hình dự báo cá khai thác và các cấu trúc hải dương có liên quan phục vụ đánh bắt xa bờ ở vùng biển Việt Nam 2003 2 Số liệu giám sát Dự án Đánh giá Nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam (ALMRV) 2001-2002 5 Đề tài Nghiên cứu lập dự báo ngư trường khai thác cá biển và một số loài đặc sản ở biển Việt Nam 2000-2008 243 tàu Số liệu nhật ký khai thác Đề tài Ứng dụng và hoàn thiện quy trình công nghệ dự báo ngư trường phục vụ khai thác hải sản xa bờ, KC.09.14/06-10 2008-2010 9 tàu/1 tháng (14 tháng) Bảng 6. Nguồn số liệu nghề lưới vây Nguồn Tên đề tài/dự án (tên tóm tắt) Năm Số chuyến Dự án Đánh giá Nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam (ALMRV) 2001 2 Số liệu điều tra khảo sát Đề tài Nghiên cứu nguồn lợi cá cơm ở vùng biển Tây Nam Bộ 2005-2006 3 Số liệu giám sát Dự án Đánh giá Nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam (ALMRV) 2001-2005 10 Đề tài Nghiên cứu lập dự báo ngư trường khai thác cá biển và một số loài đặc sản ở biển Việt Nam 2000-2008 161 tàu Số liệu nhật ký khai thác Đề tài Ứng dụng và hoàn thiện quy trình công nghệ dự báo ngư trường phục vụ khai thác hải sản xa bờ, KC.09.14/06-10 2008-2010 6 tàu/1 tháng (14 tháng) 33 Bảng 7. Số bản ghi theo thành phần loài và theo trạm trong CSDL nghề cá Số lượng bản ghi theo loài Số lượng bản ghi theo trạm Loại Nghề Nhật ký Khảo sát Giám sát Cộng Nhật ký Khảo sát Giám sát Cộng Câu 30385 1810 779 32974 15230 651 216 16097 Rê 25048 15326 1078 41452 10160 4391 119 14670 Vây 17492 2174 5647 25313 8585 146 387 9118 Tổng 72925 19310 7504 99739 33975 5188 722 39885 Hình 12. Mật độ các trạm nghề câu trong CSDL nghề cá xa bờ Hình 13. Mật độ các trạm nghề rê trong CSDL nghề cá xa bờ Hình 14. Mật độ các trạm nghề vây trong CSDL nghề cá xa bờ Bảng 8. Thống kê số lượng trạm và tỷ lệ số lượng trạm theo nghề trong CSDL nghề cá vùng biển XBMT&GBĐ Nguồn Nghề câu Nghề rê Nghề vây Cộng Nhật ký 14041 94,26% 5126 80,86% 6866 99,25% 26033 92,47% Khảo sát 590 3,96% 1171 18,47% 15 0,22% 1776 6,31% Giám sát 265 1.78% 42 0,66% 37 0,53% 344 1,22% Tổng 14896 100% 6339 100% 6918 100% 28153 100% 34 1.3.2. Phương pháp v Phương pháp chuyên gia:Trong quá trình làm luận văn, tôi có tham khảo ý kiến các chuyên gia trong lĩnh vực sinh học, sinh thái cá, dự báo cá. Tôi có tham gia buổi sermina do bộ môn tổ chức , tham gia hội thảo do đề tài KC09.14/06-10 nhằm thu thập các ý kiến định hướng tiếp cho tôi về mặt nội dung khoa học của luận văn . v Các đặc trưng cấu trúc nhiệt độ nước biển được tính toán bằng các phương pháp chuẩn và thông dụng trong hải dương học, cụ thể như sau: - Nhiệt độ tầng mặt và các tầng chuẩn được tính trung bình tháng trên từng ô lưới 0,5độ. Giá trị được quy về tâm ô. - Dị thường nhiệt độ tại mỗi ô trong từng tháng được tính theo công thức sau: Anoma (x,y)= T(x,y) – T(x,y) Trong đó: Anoma(x,y): Dị thường nhiệt độ tại ô có toạ độ x, y T(x,y): Nhiệt độ trung bình tháng nhiều năm tại ô lưới tính T(x,y) : Nhiệt độ trung bình nhiều năm tại điểm lưới tính - Giá trị Gradien nhiệt độ tại mỗi ô lưới tại tầng mặt và ở các tầng chuẩn được tính theo 16 hướng cơ bản và chọn lấy giá trị lớn nhất. - Độ dày lớp đồng nhất trên được xác định theo gradien nhiệt độ theo độ sâu với tiêu chí Gradien T=
T/
Z ≤ 0,050C/m. - Lớp đột biến nhiệt độ được xác định theo gradien nhiệt độ theo độ sâu với tiêu chí Gradien T=
T/
Z > 0,050C/m. - Phương pháp phân tích tương quan nhiều biến là công cụ hiệu quả được sử dụng để đánh giá định lượng mối quan hệ này, từ đó xây dựng được các dự báo ngư trường khi có được các dự báo môi trường. Phương trình hồi quy có dạng: ∑ = += m i ii xaay 1 0 . Trong đó, y (biến phụ thuộc – chính là giá trị CPUE) là năng suất khai thác; a0, ai – các hệ số (được tìm theo phương pháp bình phương nhỏ nhất), m - số lượng các biến độc lập, xi - các biến độc lập, bao gồm các đặc trưng hải dương - Sử dụng các phần mềm Mapinfor, surfer, Excel, để thể hiện phân bố các yếu tố cấu trúc nhiệt biển trên các bản đồ, mặt cắt, đồ thị, bảng. 35 Chương 2. Một số cấu trúc hải dương đặc trưng tại vùng biển nghiên cứu 2.1. Phân bố và biến động trường nhiệt độ nước biển tầng mặt Thời kỳ các tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau, phân bố nhiệt độ nước biển tầng mặt cho thấy có một lưỡi nước lạnh ép sát vùng ven bờ phía tây vùng biển, phát triển mạnh dần và mạnh nhất vào tháng 1 sau đó yếu dần đến tháng 4, nhân lưỡi nước này nhỏ hơn 24,50C. Nhiệt độ tại các khu vực ngoài khơi vùng biển nghiên cứu trong thời kỳ này, nhiệt độ có xu thế tăng dần về hướng đông nam (hình 15). Hình 15. Phân bố trung bình nhiều năm nhiệt độ nước biển tầng mặt (0C) tháng 1(bên trái) và tháng 4 (bên phải) Thời kỳ tháng 5 đến tháng 10 hình thế phân bố nhiệt độ nước biển trên vùng biển nghiên cứu cho thấy có một tâm nước lạnh khu vực ven biển bình thuận phát triển mạnh dần với nhân nhiệt có nhiệt độ nhỏ hơn 280C lớn nhất vào thời kỳ tháng 7, 8. Sau đó vùng nước này có diện tích thu hẹp dần và được thay thế bởi hình thế lưỡi nước lạnh mùa đông vào tháng 11. Theo các kết quả nghiên cứu trước đây của các tác giả vùng nước lạnh nêu trên trong thời kỳ này chính là vùng tâm nước trồi được tạo nên bởi hiệu ứng do gió mùa tây nam tạo nên. 36 Hình 16. Phân bố trung bình nhiều năm nhiệt độ nước biển tầng mặt (0C) tháng 7(bên trái) và tháng 10 (bên phải) Biến trình nhiệt độ trung bình nhiều năm của các tháng trong toàn vùng biển nghiên cứu cho thấy: nhiệt độ toàn vùng có xu hướng tăng cao vào tháng 5 giảm nhẹ vào các tháng 6, 7 và 8 sau đó tăng nhẹ vào tháng 9, sau đó giảm mạnh, thấp nhất vào tháng 1 và tiếp tục tăng vào đến tháng 5 (hình 17), khoảng dao động (26,03-29,40C). Hình 17. Biến trình trung bình nhiệt độ nước tầng mặt toàn vùng biển nghiên cứu Như vậy kiểu biến trình của nhiệt độ nước biển tương tự với kiểu biến đổi nhiệt độ không khí trong vùng biển phía nam: một năm có một cực đại chính và một cực đại phụ. 37 Tuy nhiên, trong các biến trình năm của nhiệt độ trung bình theo các tháng tại các điểm trên các kinh tuyến cho thấy, những điểm ở ven bờ phía tây, nơi chịu ảnh hưởng của tâm nước trồi nam trung bộ thì xuất hiện hiện tượng hai cực đại như đã nêu trên. Khu vực ngoài khơi bờ biển Bình Thuận, cực tiểu nhiệt độ xuất hiện sớm vào tháng 7 (hình) trong khi khu vực phía bắc xuất hiện muộn hơn vào tháng 9 (hình 18). Đây là hệ quả của thay đổi về cường độ hoạt động của vùng nước trồi từ đầu mùa đến cuối mùa gió tây nam. Hình 18. Biến trình năm nhiệt độ nước bỉên ở các tầng tại điểm (109,25 và 10,25) Hình 19. Biến trình năm nhiệt độ nước biển ở các tầng tại điểm (110,75 và 15,75) Ở ngoài khơi, biến trình nhiệt độ nước biển lớp nước tầng mặt tại vùng biển cho thấy ít chịu ảnh hưởng bởi sự hoạt động của vùng nước trồi nam trung bộ, trong năm nhiêt độ lớp nước tầng mặt thể hiện chung một xu thế là thấp nhất vào tháng 1, tăng dần từ tháng 3 đến tháng 5, giảm không nhiều từ tháng 5 đến tháng 10 sau đó giảm mạnh đến tháng 12 (hình 20). 38 Hình 20. Biến trình năm nhiệt độ nước biển ở các tầng tại điểm (113,25 và 13,25) 2.2. Dị thường nhiệt độ tầng mặt Cá cũng như các sinh vật khác chúng thường thích cư trú và sinh sống ở những vùng có các yếu tố môi trường thuận lợi và ổn định. Qua các thí nghiệm Bull đã kết luận rằng có nhiều loài cá phân biệt được độ chênh lệch nhiệt độ 0,020C [5] và có phản ứng đối với chênh lệch nhiêt độ đó. Dị thường nhiệt độ nước biển tầng mặt thể hiện sự biến động hay mức độ ổn định của nhiệt độ trong vùng biển nghiên cứu vì vậy dị thường nhiệt độ là một trong những yếu tố cấu trúc rất nhiệt quan trọng cần được nghiên cứu trong hải dương học nghề cá. Dị thường nhiệt độ so với giá trị trung bình vĩ độ có những đặc trưng sau: Mùa đông, khu vực có dị thường âm hầu như chiếm trọn toàn dải phía tây Biển Đông. Trị số dị thường âm lớn nhất là -3,6°C gặp ở phía tây bắc vùng biển nghiên cứu vào tháng 1. Đi về phía nam giá trị tuyệt đối của dị thường giảm dần, trên vùng ven bờ Trung Bộ giá trị đó đã nhỏ hơn 1°C. Điều này đã được lý giải ở phần trên trên cơ sở phân tích hiện tượng xâm nhập của các khối nước lạnh từ phía bắc xuống. Đối với phần lớn tầng mặt phía đông Biển Đông dị thường nhiệt độ nước biển có giá trị dương trong các tháng 3 và 4. Mùa hè, có một vùng dị thường âm rộng lớn ngoài khơi Trung Bộ Việt Nam với giới hạn 5-15°N và 109-115°E, và trị số lớn nhất là - 1.2°C. Như đã phân tích ở phần trên, những khu vực có dị thường âm thường gắn liền với các cấu trúc vừa dạng 39 nước trồi. Các vùng biển rộng lớn còn lại đều có dị thường dương với giá trị trong khoảng nhỏ hơn 1°C. Một cách khái quát ta thấy rằng: trong cả mùa hè và mùa đông trên cùng một vĩ tuyến thì phía tây Biển Đông lạnh hơn phía đông. Hình 21. Phân bố trung bình nhiều năm dị thường nhiệt độ tầng mặt(0C) tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải) Hình 22. Phân bố trung bình nhiều năm dị thường nhiệt độ tầng mặt (0C) tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải) 40 2.3. Cấu trúc nhiệt độ thẳng đứng Như đã các thông lượng nhiệt trao đổi qua mặt phân cách biển-khí quyển đóng một vai trò quyết định đối với các đặc trưng chế độ nhiệt nước biển bao gồm nhiệt độ nước mặt biển và cấu trúc thẳng đứng của nhiệt độ. Trước khi đi sâu xem xét biến động phân bố của nhiệt độ nước mặt biển, chúng ta xem xét cấu trúc nhiệt thẳng đứng của toàn bộ các tầng nước biển từ mặt đến đáy. Để nghiên cứu biến đổi nhiệt độ theo độ sâu chúng tôi đã tiến hành xây dựng các biểu đồ phân bố nhiệt động nước biển theo phương thẳng đứng tai tất cả các điểm tâm với ô lưới 0,5x0,50C. Và xây dưng phân bố nhiệt độ theo các mặt cắt đại diện vào các tháng điển hình là tháng 1và tháng 7 trên các vĩ tuyến đại diện cho vùng biển nghiên cứu16,25oN (phía bắc), 11,25oN (giữa) và các mặt cắt kinh tuyến 110,25oE (phía tây), 113,75oE (phía đông) vùng biển nghiên cứu Cấu trúc thẳng đứng của nhiệt độ nước Biển Đông có sự khác biệt đáng kể giữa hai vùng nước nông và nước sâu cũng như giữa hai phần bắc và nam biển. Đối với khu vực ngoài khơi Biển Đông, đường cong phân bố nhiệt độ theo độ sâu hầu như tuân thủ theo quy luật đồng dạng và tương tự như cấu trúc nước nhiệt đới Tây Thái Bình Dương .Với cấu trúc thẳng đứng này chúng ta thấy rõ sự tồn tại của nêm nhiệt mùa và nêm nhiệt cố định cũng như sự độ ổn định của các đặc trưng nhiệt tầng sâu của biển. có thể phân chia chi tiết thành các lớp chính sau đây: Lớp tựa đồng nhất nhiệt bề mặt hay lớp xáo trộn có độ dày khoảng từ 5m đến 50m trong mùa hè và từ 30m đến 100m trong mùa đông. Giá trị nhiệt độ của nước trong lớp này luôn biến đổi theo không gian và thời gian với khoảng biến động từ khoảng 17°C đến 30°C. Khu vực phía bắc và phía tây-bắc Biển Đông có biên độ biến động nhiệt độ lớn nhất, tại các vùng biển phía nam và đông-nam có sự biến động ít nhất. Lớp nêm nhiệt mùa với gradien nhiệt độ theo phương thẳng đứng có giá trị cực đại khoảng 0,09-0,12°C/m trong mùa hè và 0,06-0,09°C/m trong mùa đông. Biên dưới của lớp này biến động theo mùa trong khoảng từ 150m đến 250m. 41 Lớp nêm nhiệt chính (cố định) với nhiệt độ giảm dần một cách đều đặn, có gradient nhiệt độ vào khoảng 0,01°C/m. Biên dưới của lớp này nằm ở độ sâu khoảng từ 900m đến1000m và hầu như không biến đổi theo mùa (hình 26). Phân bố thẳng đứng của nhiệt độ thể hiện trên các mặt cắt dọc và ngang Biển Đông cho thấy vị trí của đường đẳng nhiệt 20°C -“chỉ thị” của lớp đột biến nhiệt độ trong mùa hè cũng như mùa đông hầu như nằm ở khoảng độ sâu từ 80m đến 120m. Tại các tầng sâu hơn các đường đẳng nhiệt phân bố tương đối song song với nhau và ít biến đổi giữa các mùa. Tại các mặt cắt đi qua khu vực Nam Trung bộ cho thấy tại các khu vực tây Biển Đông các đường đẳng nhiệt có xu thế nâng lên liên quan đến hoạt động nước trồi dọc bờ Việt Nam. Hình 23. Phân bố thẳng đứng nhiệt độ nước tại điểm 112oE , 12 oN Quy luật phân bố chung của nhiệt độ nước biển theo độ sâu là giảm dần từ mặt xuống đáy. Tuy nhiên dưới tác động của hoạt động hoàn lưu ngang và đối lưu thẳng đứng, ở vùng biển nghiên cứu thường tồn tại các khối nước khác nhau mà ranh giới phân chia của chúng, đặc biệt là giữa lớp đồng nhất bề mặt và lớp kế tiếp thường tồn tại lớp đột biến nhiệt độ. Độ sâu xuất hiện, độ dày và cường độ đột biến (giá trị Gradien nhiệt độ) biến động theo mùa và theo vùng: Vào chính mùa gió Đông Bắc (tháng 1và 2), tầng này xuất hiện ở độ sâu 50 đến 125 m, trung bình 69m; nhiệt độ từ 20,2-25,50C trung bình là 23,90C. Còn trong chính mùa Tây Nam (tháng 42 7 và 8) là 10 - 75 m, trung bình 45m; nhiệt độ từ 23,1 - 28,20C, trung bình là 26,70C. Chênh lệch nhiệt độ tầng GradienT cực đại tại từng tiểu vùng có thể đạt tới xấp xỉ 6,00C từ mùa gió đông bắc sang mùa gió tây nam. Tại các độ sâu như nhau, giá trị nhiệt độ và hình thái cấu trúc nhiệt theo chiều sâu cũng khác nhau đáng kể giữa vùng này và vùng kia. Đặc điểm này có ý nghĩa rất quan trọng đối với tập tính di cư và tụ đàn của cá theo chiều sâu cột nước. 109.5 110 110.5 111 111.5 112 112.5 113 113.5 114 114.5 115 115.5 116 116.5 -500 -450 -400 -350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 0 109.5 110 110.5 111 111.5 112 112.5 113 113.5 114 114.5 115 115.5 116 116.5 -1000 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 Hình 24. Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt vĩ tuyến 16,25oN tháng 1 (trái), tháng 4 (phải) 109.5 110 110.5 111 111.5 112 112.5 113 113.5 114 114.5 115 115.5 116 116.5 -1000 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 109.5 110 110.5 111 111.5 112 112.5 113 113.5 114 114.5 115 115.5 116 116.5 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 Hình 25.Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt vĩ tuyến 16,25oN tháng 7 (trái ), tháng 10(phải) 43 110 110.5 111 111.5 112 112.5 113 113.5 114 114.5 115 115.5 116 116.5 117 -1000 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 110 110.5 111 111.5 112 112.5 113 113.5 114 114.5 115 115.5 116 116.5 117 -1000 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 Hình 26 .Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt vĩ tuyến 11,75oN tháng 1 (trái) tháng 4 (phải) 110 110.5 111 111.5 112 112.5 113 113.5 114 114.5 115 115.5 116 -1000 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 110 110.5 111 111.5 112 112.5 113 113.5 114 114.5 115 115.5 -1000 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 Hình 27. Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt vĩ tuyến 11,75oN tháng 7 (trái ) tháng10 (phải) 7.00 7.75 8.50 9.25 10.00 10.75 11.50 12.25 13.00 13.75 14.50 15.25 16.00 -1000 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 Hình 28 . Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt kinh tuyến 110,25oE trong tháng 1 44 7 7.75 8.5 9.25 10 10.75 11.5 12.25 13 13.75 14.5 15.25 16 -1000 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 Hình 29. Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt kinh tuyến 110,25oE trong tháng 7 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 -500 -450 -400 -350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 0 Hình 30. Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt kinh tuyến 113,75oE trong tháng 1 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 -1000 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 Hình 31. Phân bố nhiệt độ trên mặt cắt kinh tuyến 113,75oE trong tháng 7 45 2.4. Độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ bề mặt Tại khu vực phía tây vùng biển nghiên cứu, độ dày lớp ĐNTM trong năm thể hiện hai kiểu biến động khá rõ nét. Kiểu thứ nhất như hình vẽ 32, độ dày lớp ĐNTM giảm dần từ tháng 1 đến tháng 3, biến động không đáng kể đên tháng 10 sau đó tăng dần đến tháng 12. Thời gian thay đổi độ dày lớp ĐNTM là trùng hợp so với thời gian hoạt động của hai hệ thống gió đông bắc và tây nam hoạt động luân phiên trên vùng biển này. Kiểu biến động thứ 2 như hình vẽ 33 độ dày lớp ĐNTM có xu thế giảm dần từ tháng 1 đến tháng 3 ổn định đến tháng 6 và tăng lên trong tháng 7, 8 giảm trong thời kỳ tháng 9, 10 với biên độ dao động chung 14,2 -54m. Kiểu biến động này xảy ra ở vùng biển khoảng từ vĩ độ 10,75 trở vào trong khu vực phía nam. Hình 32. Biến trình năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ tại các điểm nút (từ vĩ độ 11,25oN đến 15,75oN) trên kinh tuyến 110,75oE Hình 33. Biến trình năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ tại các điểm nút (từ vĩ độ 8,25oN đến 10,75oN) trên kinh tuyến 110,75oE 46 Khu vực phía đông và đông nam vùng biển nghiên cứu có biến trình độ dày lớp ĐNTM tương tự như kiểu thứ nhất. Tuy nhiên, độ dày lớp ĐNTM bắt đầu tăng lên từ tháng 5, hầu như không biến đổi cho đến tháng 11 và giảm mạnh trong tháng 12 (hình 34). Hình 34. Biến trình năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ tại các điểm nút (từ vĩ độ 12,25oN đến 16,75oN) trên kinh tuyến 114,75oE Độ dày lớp đồng nhất cuãng có sự biến động qua các năm như trong bảng 9. Bảng 9. Biến thiên độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ(m) trong mùa đông giữa các năm tại điểm 112 độ kinh đông, 12 độ vĩ bắc Năm 1966 1969 1972 1980 1982 1989 Độ dày lớp ĐNNĐ (m) 66 38 40 50 22 65 Những thí dụ so sánh trên đây về sự biến thiên theo phương thẳng đứng của nhiệt độ trong năm và giữa các năm cho thấy các đặc trưng vật lý lớp mặt biển có biến động đáng kể. Biên độ dao động nhiệt độ trong năm tại điểm vùng khơi này có thể đạt khoảng 3-5°C tại mặt biển. So sánh giữa các năm cho thấy nhiệt độ nước mùa đông biến thiên trong khoảng từ 25- 28°C, trong mùa hè từ 27 đến 29- 30°C, tức chênh lệch giữa các năm cũng đạt khoảng 2- 3°C. Những biến động này, đặc biệt biến động độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ có thể có ảnh hưởng nhất định tới sự di cư phương thẳng đứng của các loại cá khai thác và có thể là một trong những đặc trưng cần dự báo trong hải dương học nghề cá 47 Bảng 10. Các giá trị trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất độ dày lớp ĐNTM (m) toàn vùng biển nghiên cứu theo tháng Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Nhỏ nhất 6 8 8 6 3 6 3 3 4 3 4 4 Trung bình 43.1 37.5 26.5 20.6 19.4 25.9 30.3 31.6 31.1 30.5 35.1 38.8 Lớn nhất 105 77 59 52 51 51 54 77 101 77 76 82 Hình 35. Phân bố trungbình nhiều năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ bề mặt (m) tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải) Hình 36. Phân bố trungbình nhiều năm độ dày lớp đồng nhất nhiệt độ bề mặt (m) tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải) 48 Theo mặt rộng: cũng như nhiệt độ tầng mặt, phân bố độ dày lớp ĐNTM qua các tháng cũng thể hiện hai hình thế. Từ tháng 1 đến tháng 4, do xáo trộn mạnh bởi hệ thống gió mùa đông bắc cùng với dòng nước lạnh áp sát ven bờ phía tây đi xuống , độ dày lớp ĐNTM khu vực phía đông bắc dày nhất và giảm dần theo hướng đông nam. Từ tháng 4 đến tháng 10, xu thế phân bố độ dày lớp ĐNTM thể hiện xu thế ngược lại với độ dày lớn nhất lớp ĐNTM thường đạt được tại các khu vực phía đông nam hoặc phía nam vùng biển nghiên cứu (hình 35 và 36). Nhưng đặc điểm chung của tất cả các điểm là quy luật biến thiên mùa của độ dày ĐNTM: các tháng mùa hè lớp đồng nhất chỉ là một lớp mỏng gần mặt, độ dày khoảng trên dưới chục mét, hình thành do xáo trộn cơ học dưới tác động của gió và sóng biển trong điều kiện phân tầng nhiệt thẳng đứng rất ổn định, các tháng mùa đông - lớp đồng nhất xâm nhập tới độ dày 50-60 m, thậm chí dày hơn, do có ảnh hưởng bổ sung của đối lưu mùa đông và gió mùa đông bắc mạnh hơn. 2.5. Phân bố và biến động độ sâu mặt đẳng nhiệt 240C Vùng biển nghiên cứu năm ở phía tây Thái Bình Dương, và lưu thông với Thái Bình dương qua nhiều eo biển nhỏ phía đông (Philipin), do tác động của quá trình tương tác lục địa-đại dương-khí quyển xẩy ra trên khu vực tồn tại thường xuyên của bồn nước ấm nhiệt đới-xích đạo lớn nhất hành tinh, các thông lượng nhiệt, ẩm trao đổi giữa biển và khí quyển đã có những biến động rất lớn cả về lượng cũng như hướng giữa các tháng trong năm cũng như giữa các vùng biển khác nhau với những biến động của chế độ nhiệt biển có đặc điểm hai mùa rõ rệt khác với các vùng biển xích đạo - nhiệt đới khác. Mặt khác, theo nhiều tài liệu nghiên cứu sinh học cá và các chuyên gia đã nghiên cứu và khẳng định. Nhiệt độ tối ưu (optimal temperature) cho hoạt động cá Ngừ vây vàng ở các vùng biển thuộc Thái Bình Dương là 24oC. Cả cá trưởng thành và cá chưa trưởng thành đều dành phần lớn thời gian ở tầng nước mặt đồng nhiệt (có nhiệt độ <24oC). . 49 Như vậy, nghiên cứu phân bố và biến động độ sâu mặt đẳng nhiệt độ 24oC là rất cần thiết trong hải dương học nghề cá đặc biệt với vùng biển xa bờ miền Trung và giữa Biển Đông vì đây là vùng biển sâu, có địa hình đáy tương đối phức tạp. Nhìn chung biến đổi trung bình độ sâu trên toàn của lớp nước đẳng nhiệt độ 240C là khá phức tạp, trung bình độ sâu của tầng đẳng nhiệt trong toàn vùng biển tăng dần từ tháng 1 đến tháng 6 giảm xuống đáng kể và tháng 7 và tháng 8 sau đó tăng mạnh và tháng 9 rồi giảm dần đến tháng 12 (37). Tuy nhiên theo số liệu khảo sát thực tế thực tế giá trị nhiệt độ nước biển 24oC có thể quan trắc được ngay tại tầng mặt trong vùng biển nghiên cứu vào những thời kỳ nhiệt độ nước biển đạt cực tiểu (thường vào tháng 1), còn những thời kỳ xảy ra xáo trộn mạnh với lượng bức xạ mặt trời lớn độ sâu của lớp đẳng nhiệt độ 24oC có thể rất lớn. Hình 37. Biến trình năm độ sâu tầng đẳng nhiệt 240C trong toàn vùng biển nghiên cứu Phân bố trung bình độ sâu tầng đẳng nhiệt 24oC theo mặt rộng trong các tháng điển hình được thể hiện trên các hình 38,39. Qua đó cho thấy độ sâu của tầng đẳng nhiệt độ 24oC có sự biến đổi khá lớn theo mặt rộng và giữa các tháng. Theo mặt rộng: trung bình độ sâu tầng đẳng nhiệt 24oC hầu như có xu thế tăng dần từ bờ ra khơi trong tất cả các tháng. Khu vực phía bắc thì giá trị này thay đổi mạnh hơn qua các tháng. Riêng khu vực quần đảo Trường Sa độ sâu của lớp nước đẳng nhiệt độ 24oC thường xuyên đạt giá trị khá cao. Đây là khu vực có lượng bức xạ nhiệt tương đối lớn và ít thay đổi trong năm. 50 Hình 38. Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu(m) mặt đẳng nhiệt 240C tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải) Hình 39. Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu(m) mặt đẳng nhiệt 240C tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải) Theo mặt rộng: Độ sâu tầng đẳng nhiệt 24oC thể hiện hai xu thế khá rõ rệt. Vào mùa đông sự xâm nhập của lưỡi nước lạnh từ phía bắc xuống làm cho nhiệt độ nước biển dọc theo ven bờ giảm rõ rệt và các đường đẳng độ sâu của lớp đẳng nhiệt độ 24oC trong thời kỳ này cũng tạo thành dạng lưỡi ăn sâu xuống phía nam Vào 51 mùa hè trung bình độ sâu của tầng đẳng nhiệt độ 24oC thể hiện rõ sự ảnh hưởng của các vùng nước trồi, nước chìm khác nhau trong vùng biển, khu vực ngoài khơi bờ biển Bình Thuận. Các đường đẳng độ sâu có giá trị thấp và tăng dần ra khu vực xung quanh. Nhìn chung biến đổi độ sâu mặt đẳng nhiệt độ 24oC là khá rõ theo mùa 2.6. Phân bố và biến động độ sâu mặt đẳng nhiệt 200C Trong hải dương học, mặt đẳng nhiệt độ 20oC được xem như là chỉ thị của lớp đột biến nhiệt độ. Phân bố thẳng đứng của nhiệt độ thể hiện trên các mặt cắt dọc và ngang vùng biển nghiên cứu vào các tháng đại diện cho thấy vị trí của đường đẳng nhiệt 20°C trong mùa hè cũng như mùa đông hầu như nằm ở khoảng độ sâu từ 80m đến 120m. Tại các tầng sâu hơn các đường đẳng nhiệt phân bố tương đối song song với nhau và ít biến đổi giữa các mùa. Tại các mặt cắt đi qua khu vực Nam Trung bộ cho thấy tại các khu vực tây Biển Đông các đường đẳng nhiệt có xu thế nâng lên liên quan đến hoạt động nước trồi dọc bờ Việt Nam. Qua các hình vẽ phân bố độ sâu mặt đẳng nhiệt độ 200C trong 12 tháng cho thấy có sự khác nhau giữa hai mùa gió. Trong mùa gió đông băc, mặt đẳng nhiệt này thường ở độ sâu lớn hơn 90m và cao nhất ở khu vực phía tây bắc vùng biển nghiên cứu. Trong mùa gió tây nam, độ sâu mặt đẳng nhiệt 200C ở khu vực ngoài khơi bờ biển Nam Trung Bộ được nâng lên do hoạt động của khu vực nước trồi, độ sâu nhỏ nhất mặt đẳng nhiệt 200C ở khu vực này là vào tháng 8 (48m). Phân bố độ sâu mặt đẳng nhiệt trong các tháng đại diện 1, 4,7, 10 được trình bày trong các hình vẽ 42 và 43. Do tính chất phân tầng nhiệt độ nên độ sâu mặt đẳng nhiệt độ 200C luôn nằm dưới độ sâu mặt đẳng nhiệt độ 240C. khoảng cách mặt trung bình giữa hai mặt đẳng nhiệt này thường cũng biến đổi theo các tháng tại các khu vực khác nhau của vùng biển nghiên cứu. Biến động trung bình khoảng cách giữa hai mặt đẳng nhiệt theo phương kinh tuyên và theo phương vĩ tuyến được thể hiện trên hình vẽ 40 và 41. Theo phương vĩ tuyến, khoảng cách giữa hai mặt đẳng nhiệt thường biển đổi mạnh từ khu vực kinh tuyến 109.250E đến khu vực 111,250E trong thời kỳ từ tháng 52 8 đây chính là hệ quả của hai hoạt động chính diến ra tại khu vực này đó là hoạt động xam nhập của lưỡi nước lạnh từ phía bắc xuống trong mùa gió đông bắc và sự phát triển của khu vực nước trồi nam trung bộ trong mùa gió tây nam. Từ tháng 9 đến tháng 12 khoảng cách hai mặt đẳng nhiệt này ổn định. Khu vực phía đông vùng biển từ kinh độ 111,750E trở ra khơi, khoảng cách hai mặt đẳng nhiệt độ này ổn định qua các tháng. Hình 40. Biến đổi trung bình khoảng cách hai mặt đẳng nhiệt độ 200C và mặt 240C theo phương kinh tuyến trên vùng biển nghiên cứu. Hình 41. Biến đổi trung bình khoảng cách hai mặt đẳng nhiệt độ 200C và mặt 240C theo phương kinh tuyến trên vùng biển nghiên cứu. Theo phương kinh tuyến cho thấy, ở khu vực phía bắc vùng biển nghiên cứu từ tháng 1 đến tháng 5, khoảng cách hai mặt đẳng nhiệt có sự biến động từ vĩ độ 53 14,75 và càng lên phía bắc, khoảng cách này càng lớn (lớn nhất xấp xỉ 90m vào tháng 1). Khu vực phía nam biến động khoảng cách hai mặt đẳng nhiệt nhỏ hơn so với khu vực phía bắc. Hình 42. Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu(m) tầng đẳng nhiệt 200C tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải) Hình 43. Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu (m )tầng đẳng nhiệt 200C tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải) 54 2.7. Phân bố và biến động độ sâu biên dưới tầng đột biến nhiệt độ Biến động theo thời gian và các đặc trưng cấu trúc của trường nhiệt độ nước biển là những vấn đề cần nghiên cứu trước khi đi đến kết luận về tính chất của môi trường nước biển và các quá trình vật lý xảy ra trong lớp trên của nó. Lớp nhảy vọt nhiệt độ là lớp có gradient nhiệt độ theo phương thẳng đứng cực đại. Nơi đây thường tập trung sinh vật phù du và các chất lơ lửng làm cho độ trong suốt của nước biển trở nên nhỏ nhất và cũng là nơi tập trung kiếm mồi của nhiều loài cá. Lớp nhảy vọt nhiệt độ (mật độ) còn là lớp có tác dụng làm lệch các tia âm nhiều nhất. Chính vì vậy lớp này thường là đối tượng nghiên cứu của các nhà vật lý, thủy âm học và hải dương học nghề cá. Để đánh giá biến động lớp đột biến nhiệt độ trong vùng biển nghiên cứu trong trong luận văn đã xây dựng các bản đồ phân bố độ sâu biên dưới lớp đột biến nhiệt độ trung bình nhiều năm của 12 tháng với bước lưới 0,5x0,50. Hình 44, 45 là các hình phân bố độ sâu biên dưới tầng đột biến nhiệt độ trong các tháng đại diện (1, 4, 7, 10). Phân bố độ sâu biên dưới lớp đột biến nhiệt độ trong vùng biển nghiên cứu cũng thể hiện tính chất mùa rõ rệt. Trong mùa gió đông bắc khu vực phía tây bắc vùng biển nghiên cứu biên dưới lớp đột biến nhiệt độ đạt độ sâu lớn nhất khoảng 180m, khu vực giữa vùng biển nghiên cứu lớp đột biến nhiệt độ nâng lên cao hơn và chủ yếu có độ sâu là 120- 140m. Khu vực phía đông vùng biển nghiên cứu độ sâu biên dưới lớp đột biến ít biến đổi hơn, phổ biến ở độ sâu 130m-150m Trong mùa gió tây nam xu thế phân bố độ sâu biên dưới tầng đột biến nhiệt độ thể hiện xu hướng ngược lại, xu hướng chung là tăng dần theo hướng đông nam và chịu ảnh hưởng mạnh của vùng nước trồi khu vực nam Trung bộ. Trong phạm vi xảy ra hiện tượng nước trồi, biên dưới lớp đột biến nhiệt độ được nâng nên rõ rệt với độ sâu ở vùng tâm nước trồi là 90m (hình 40) 55 2.8. Phân bố và biến động của các front Front đại dương là một trong những yếu tố rất quan trọng trong hải dương học. Front nhiệt mặt biển là một dạng cơ bản nhất của front đại dương. Trong tất cả các đại dương cũng như các biển, luôn luôn tồn tại sự chênh lệch nhiệt độ theo các Hình 44. Phân bố trung bính nhiều năm độ sâu(m) biên dưới của tầng đột biến nhiệt độ tháng 1 (bên trái) và tháng 4 (bên phải) Hình 45. Phân bố trung bình nhiều năm độ sâu (m)biên dưới của tầng đột biến nhiệt độ tháng 7 (bên trái) và tháng 10 (bên phải) 56 khu vực riêng biệt. Sự chênh lệch này có thể là do sự xâm nhập của các khối nước, quá trình vận chuyển nước của các hoàn lưu hay do sự khác biệt của các yếu tố vật lý, dinh dưỡng. Chính vì thế, nghiên cứu front nhiệt có thể giúp xác định các điều kiện vật lý khác biệt của các khu vực nước rộng lớn, nhờ đó có thể xác định ranh giới của các khối nước hay ranh giới của các dòng chảy lớn... Nghiên cứu front rất quan trọng trong việc nghiên cứu cũng như kết hợp hoàn thiện các trường hải dương khác. Khu vực Biển Đông là khu vực có đặc trưng gió mùa: gió mùa Đông Bắc vào mùa đông và gió mùa Tây Nam vào mùa hè. Trường nhiệt trong Biển Đông cũng có sự thay đổi theo mùa: vào mùa đông, xuất hiện một lưỡi nước lạnh từ phía Bắc xâm nhập sâu xuống phía Nam; mùa hè thường xuất hiện một khu vực nước trồi ở khu vực Nam Trung Bộ. Hai hiện tượng đặc trưng mùa này làm thay đổi rõ rệt trường nhiệt trong Biển Đông. Chính điều này, front trong Biển Đông cũng có sự thay đổi về cường độ và vị trí theo mùa. Khu vực Nam Trung Bộ là khu vực có sự thay đổi nhiệt độ mặt biển rõ rệt cả hai xu thế của trường nhiệt trong Biển Đông. Qua phân tích sơ đồ phân bố các điểm có gradien nhiệt độ theo 12 tháng tại các tầng chuẩn (tầng mặt, 25m, 50m, 75m, 100m, 150m) với tổng số là 72 bản đồ cho thấy: Tại tầng mặt vào các tháng có gió mùa đông bắc (tháng 11 đến tháng 4) front nhiệt độ mặt biển thể hiện rõ sự chi phối củ lưỡi nước lạnh xâm nhập từ phía bắc xuống. Các điểm có gradienT ≥ 0,20C/10km (gọi là front nhiệt) hầu như nằm trên biên của lưỡi nước lạnh, trong các tháng đầu mùa gió đông bắc (tháng 11 và 12) phân bố dải front nhiệt chủ yếu ở phía trên vĩ độ 90N. Các tháng giữa mùa gió đông bắc (tháng 1và 2) front nhiệt xuất hiện sâu ở khu vực phía nam, từ vĩ độ 70N. Vào thời kỳ cuối đông (tháng 3 và 4) front nhiệt có xu hướng đẩy lên phía bắc. Vùng biển xa bờ các dải front nhiệt phân bố rai rác không tạo thành các hình thế rõ như khu vực phía tây. Mùa gió Tây Nam hoạt động các front nhiệt bao quanh vùng biên hoạt động của vùng nước trồi nam trung bộ, về cuối mùa gió tây nam (tháng 8 và 9) khi phạm vi hoạt động của vùng nước trồi mạnh lên, các front nhiệt cũng được mở rộng hơn lên khu vực vùng biển bắc trung bộ. 57 Tại các tầng sâu, các dải front nhiệt cũng có hình thế phân bố theo hai hình thế chính như trên tầng mặt. Tuy nhiên các front nhiệt ở các tầng sâu có sự liên tục hơn và biên ngang rộng hơn so với các dải front nhiệt tầng mặt. càng xuống các tầng sâu, các front nhiệt có xu hướng dịch chuyển về phía bờ hơn. Hình 46. Các khu vực có gradienT ≥ 0,20C/10km tháng 1(trái) và tháng 4( phải) Hình 47. Các khu vực có gradienT ≥ 0,20C/10km tháng 7(trái) và tháng 10( phải) 58 Chương 3. Quan hệ giữa năng suất đánh bắt với một số cấu trúc hải dương đặc trưng 3.1. Mối liên quan định tính giữa ngư trường và một số cấu trúc hải dương Để đánh giá biến động ngư trường trong quan hệ với các cấu trúc hải dương, chúng tôi dựa trên bộ số liệu năng suất đánh bắt bằng nghề câu vàng và chỉ sử dụng số liệu thu thập từ các đợt khảo sát (survey), xây dựng các xu thế biến động của năng suất đánh bắt theo phương kinh tuyến và theo phương vĩ tuyến cho một số có tháng có số liệu, các cấu trúc hải dương cũng được xây dựng tương tự. Trong hình 48 cho thấy trong tất cả các tháng, năng suất đánh bắt lớn hơn 6kg/100 lưỡi câu tập trung chủ yếu từ vĩ độ 110 trở xuống phía nam. Xu thế này khá trùng hợp với xu thế biến đổi trung bình tháng nhiệt độ nước tầng mặt (hình 59), trên vùng biển này biên độ thay đổi nhiệt độ trung bình tháng nhỏ hơn so với khu vực phía bắc. Các cấu trúc nhiệt đặc trưng khác như độ dày lớp ĐNTM, độ sâu các mặt đẳng nhiệt 200C và 240C. Trong khu vực này cũng biến đổi nhỏ hơn so với khu vực phía bắc vùng biển nghiên cứu. Như vậy theo phương kinh tuyến vùng có năng suất đánh bắt bằng nghề câu vàng lớn hơn 6 kg/100 lưỡi câu thường tập trung ở khu vực có cấu trúc nhiệt ổn định hơn. Tuy nhiên, lượng số liệu khảo sát chưa đủ lớn, và chưa đầy đủ theo các tháng để đánh giá được sự di chuyển ngư trường một cách liên tục theo không gian và thời gian. Hình 48. Biến động trung bình năng suất đánh bắt nghề câu vàng theo phương kinh tuyến trên vùng biển nghiên cứu 59 Hình 49. Biến động nhiệt độ nước biển trung bình nhiều năm các tháng theo phương kinh tuyến trên vùng biển nghiên cứu Theo phương vĩ tuyến, năng suất đánh bắt khu vực ven bờ vào tháng 5 và tháng 9 có năng suất đánh bắt khá cao (15- 20kg/100 lưỡi câu). Riêng trong tháng 7 năng suất đánh bắt vùng ngoài kinh tuyến 111,5 có năng suất đánh bắt cao hơn rất nhiều so với các tháng khác (xấp xỉ 30kg/100 lưỡi câu). Những biến động năng suất đánh bắt bằng nghề câu vàng theo phương vĩ tuyến (hình 50) là khá trùng khớp về mặt thời gian hoạt động của vùng nước trồi Nam Trung Bộ và liên quan đến các vùng front xung quanh vùng biên nước trồi này. Như đã biết, hiện tượng nước trồi mang theo rất nhiều các chất hữu cơ hoà tan và các chất khoáng vi lượng quan trọng đối với đời sống thuỷ sinh vật. Nhưng các tầng nước tầng sâu và khu vực tâm nước trồi thường có hàm lượng ôxy hoà tan thấp do bị các chất hữu cơ lắng lắng đọng ở đáy làm tiêu hao. Mặt khác những chất hữu cơ..vv chưa được các sinh vật bậc cao sử dụng ngay mà chỉ tạo điều kiện cho các sinh vật bậc thấp sinh sống như thực vật phù và động vật phù du, từ đó sản sinh ra cả ôxy….Chính vì vậy các loài cá nổi lớn ăn các loài cá bé thường tập trung kiếm mồi ngoài vùng nước dâng. Như trên hình vẽ 50 và 51 chó thấy theo phương vĩ tuyến vùng có năng suất đánh bắt cao vào tháng 7 là ngoài vùng front nhiệt của khu vực nước trồi Nam Trung Bộ 60 Hình 50. Biến động trung bình năng suất đánh bắt nghề câu vàng theo phương vĩ tuyến trên vùng biển nghiên cứu Hình 51. Các khu vực có gradienT ≥ 0,20C/10km tháng 7 61 3.2. Mối liên quan định lượng năng suất đánh bắt và các yếu tố môi trường Bằng phân tích tương quan nhiều biến, mối liên quan giữa năng suất đánh bắt chung của các nghề khai thác câu, rê, vây và các đặc trưng cấu trúc nhiệt biển được thể hiện trong các bảng 12, 13 và 14. Các cấu trúc nhiệt biển đặc trưng được chọn phân tích tương quan với năng suất đánh bắt được trình bày trong bảng 11. Bảng 11. Danh mục các cấu trúc nhiệt biển được chọn làm biến độc lập TT Ký hiệu Đơn vị đo Tên biến 1 T0 0C Nhiệt độ nước biển bề mặt 2 Ano 0C Dị thường nhiệt độ nước biển bề mặt 3 H0 m Độ dày lớp tựa đồng nhất trên 4 T1 0C Nhiệt độ biên dưới lớp đột biến 5 H1 m Độ sâu biên dưới lớp đột biến 6 H0H1 m Độ dày lớp đột biến 7 Gradz 0C/m Gradien nhiệt trung bình trong lớp đột biến 8 H15 m Độ sâu mặt đẳng nhiệt 150C 9 H20 m Độ sâu mặt đẳng nhiệt 200C 10 H24 m Độ sâu mặt đẳng nhiệt 240C 11 H15-20 m Khoảng cách 2 mặt đẳng nhiệt 15-20 0C 12 H20-24 m Khoảng cách 2 mặt đẳng nhiệt 20-24 0C 13 Grad0 0C/10Km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt bề mặt 14 Grad25 0C/10Km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 25m 15 Grad50 0C/10Km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 50m 16 Grad75 0C/10Km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 75m 17 Grad100 0C/10Km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 100m 18 Grad150 0C/10Km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 150m 62 Đối với nghề câu lượng số liệu tương đối dài (gồm cả ba nguồn Logbook, Survey, Observer) nên đã xác lập được mối tương quan trong 12 tháng và hai vụ Bắc và Nam. Như đã biết mối quan hệ cá – môi trường – khai thác được xem là có ảnh hưởng của rất nhiều các yếu tố khác nhau, tuy nhiên xét riêng tương quan với các yếu tố cấu trúc hai dương cho thấy hệ số tương quan chung giữa năng suất đánh bắt trung bình và các cấu trúc nhiệt biển đều đạt trên 0,53. Bảng 12. Tổng hợp một số thông tin cơ bản của phương trình tương quan đối với nghề câu Tháng R chung Sai số cho phép Độ bảo đảm (%) Độ dài chuỗi Tháng 1 0,59 5,15 78 95 Tháng 2 0,7 5,02 77 144 Tháng 3 0,6 5,44 84 156 Tháng 4 0,6 6,5 91 194 Tháng 5 0,57 5,36 90 144 Tháng 6 0,58 4,24 89 138 Tháng 7 0,74 5,05 75 155 Tháng 12 0,59 3,43 95 129 Vụ Bắc 0,53 4,58 80 167 Vụ Nam 0,57 5,02 82 165 Đối với nghề rê, lượng số liệu rất ít nên việc xác lập mối tương quan giữa năng suất đánh bắt với các cấu trúc hải dương không được đầy đủ như nghề câu. Tuy nhiên hệ số tương quan chung giữa năng suất đánh bắt và các cấu trúc hải dương trong các tháng 5, 6 và 7 đều cho thấy khá cao (trên 0,67- Bảng 12). Đây có thể do phân bố mạng trạm của nghề rê khá hẹp (hình 13) và chủ yếu ở những khu vực thường có các front nhiệt nên hệ số tương quan chung cao hơn so với nghề câu. 63 Bảng 13. Tổng hợp một số thông tin cơ bản của phương trình tương quan đối với nghề Rê Tháng R chung Sai số cho phép Độ bảo đảm (%) n Tháng 5 0,72 8,19 77 98 Tháng 6 0,78 10,88 84 67 Tháng 7 0,67 12,68 88 88 Lượng số liệu của nghề vây còn ít hơn so với nghề rê. Mối tương quan giữa năng suất đánh bắt và các cấu trúc hải dương chỉ được xác lập trong hai tháng là tháng 5 và 6. Tuy có đặc thù là một nghề mang tính chủ động: thấy khu vực có cá tập trung cao thì tiến hành vây bắt, trên thực tế những khu vực này thường do các ngư dân dựng nên các chà rạo, trong đèn dùng ánh sáng để dụ cá đến hoặc có các vật trôi nổi tự nhiên trên mặt biển, là nơi tập trung lượng lớn các loại sinh vật khác nhau làm thức ăn cho cá. Vì vậy năng suất đánh bắt của nghề vây rất có thể chịu ảnh hưởng nhiều của thức ăn hơn so với ảnh hưởng của các cấu trúc hải dương. Bảng 14. Tổng hợp một số thông tin cơ bản của phương trình tương quan đối với nghề Vây Tháng R chung Sai số cho phép Độ bảo đảm (%) n Tháng 5 0.64 307.44 91 85 Tháng 6 0.58 294.22 71 72 64 KẾT LUẬN Luận văn đã thu thập được các tài liệu khí tượng hải dương liên quan đến lĩnh vực hải dương học nghề cá và có nghiên cứu những yếu tố (nhiệt độ không khí, gió, dòng chảy..) ảnh hưởng đến sự phân bố cấu trúc nhiệt trong vùng biển nghiên cứu. Nhiệt độ nước biển tầng mặt thể hiện hai xu thế phân bố cơ bản. Trong các tháng mùa đông thường tồn tại một lưỡi nước lạnh xâm nhập vào vùng biển từ phía đông bắc. Lưỡi nước lạnh này thường có bề rộng lớn hơn ở gần cửa vịnh Bắc Bộ và kết thúc ở thềm lục địa Nam Trung Bộ. Trong các tháng chính hè (tháng 7, 8) vùng nước trồi gần bờ Trung và Nam Trung Bộ phát triển mạnh. Biến trình năm nhiệt độ nước tầng mặt có một cực đại chính và một cực đại phụ. Dị thường nhiệt độ vào các tháng mùa đông dị thường âm chiếm phần lớn bề mặt biển. Trong các tháng mùa hè hầu như có dị thường dương, riêng khu vực ngoài khơi Nam trung bộ, nơi có hiện thượng nước trồi khí gió mùa tây nam hoạt động mạnh trong thời kỳ này xảy ra dị thường âm. Cấu trúc nhiệt thẳng đứng nhiệt độ thể hiện sự phân tầng rõ nét: tầng đồng nhất bề mặt, lớp nêm nhiệt mùa, lớp nêm nhiệt chính (cố định). Độ dày lớp đồng nhất tầng mặt dao động trong khoảng 10 đến 60m. Biến động độ dày lớp ĐNTM theo các tháng có sự khác nhau giữa hai khu vực phía bắc và phía nam vùng biển nghiên cứu và có hai kiểu biến động đặc trưng. Phân bố độ sâu của tầng đẳng nhiệt độ 200C và 240C, lớp đột biến nhiệt độ thể hiện tính chất mùa rõ rệt với hai mùa chính là đông bắc và tây nam. Các Front nhiêt lớp mặt biến động mạnh theo các tháng trong năm, vào mùa đông bắc thể hiện rõ vùng biên nước lạnh từ phía bắc xuống, vào mùa gió tây nam thể hiện vùng biên vùng nước trồi. Các tháng giao thời front phân bố rải rác trên toàn vùng biển. ở các tầng sâu, front nhiệt phân bố liên tục thành các dải có bề ngang rộng hơn và xu thế áp sát vào phía tây hơn. Có mối liên quan định tính và định lượng giữa năng suất đánh bắt với các cấu trúc nhiệt đặc trưng trong vùng biển nghiên cứu (đặc biệt với nghề câu vàng). hệ số tương quan có thể chấp nhận được trong phương trình dự báo. 65 KIẾN NGHỊ 1. Cần tiến hành thu thập số liệu liên bổ tục hơn đáp ứng cho việc nghiên cứu các cấu trúc đặc biệt vùng biển Quần đảo Trường Sa, vì chuỗi số liệu theo tháng (cả về năng suất đánh bắt và số liệu hải dương học) của các ô lưới 0,5x0,5độ tại khu vực biển này còn rất hạn chế. 2. Cần có những nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm sinh học sinh thái cá ngừ, đặc biệt là tập tính di cư và bắt mồi của chúng theo không gian và thời gian ngay trên vùng biển nghiên cứu để tìm ra những cấu trúc hải dương đặc trưng như là chỉ thị đối với từng loài cá để đáp ứng phục vụ công tác dự báo ngư trường một cách hiệu quả hơn. 3. Cần có sự quan tâm, ứng dụng các trường cấu trúc hải dương vào công tác dự báo ngư trường, nhằm nâng cao hiệu quả, chất lượng của các bản dự báo hiện đang chỉ sử dụng số liệu năng suất đánh bắt. 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo tiếng việt 1. Báo cáo tổng kết đề tài số 1 chương trình biển Thuận Hải – Minh Hải, 1981. 2. Võ Văn Lành, Phạm Văn Huấn, 1979. Biến trình năm của nhiệt độ nước ở một vùng biển khơi miền trung Việt Nam. Tuyển tập Nghiên cứu biển, Viện nghiên cứu biển - Viện khoa học Việt Nam, tập 1, phần 2. 3. Võ Văn Lành, Phạm Văn Huấn, Hà Xuân Hùng. cấu trúc và biến trình nhiệt độ ở các tâm nước trồi mạnh trong vùng biển đông nam việt nam, tuyển tập nghiên cứu biển IV – trang 30- 43 (1992) 4. Nguyễn Viết Nghĩa và ctv (2006). Dự báo khai thác cá và một số loài hải sản vụ Bắc và vụ Nam. Viện Nghiên cứu Hải sản. 5. Lê Đức Tố (1995). Luận chứng khoa học cho việc dự báo biến động sản lượng và phân bố nguồn lợi cá