LÍ THUYẾT THỦY TRIỀU - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (12 trang)

Trang chủ

Thể loại khác

Tài liệu khác

LÍ THUYẾT THỦY TRIỀU

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (909.8 KB, 12 trang )

LÍ THUYẾT THỦY TRIỀU1Lí thuyết thủy triều1.1 Khái niệm.Thủy triều la hiện tượng dao động có chu kì của mực nước biển và đại dương dưới tácdụng của lực hấp dẫn từ vũ trụ và mặt trăng, mặt trời và trái đất.1.2 nguyên nhân hình thành thủy triều.Theo thuyết tĩnh học thủy triều giả thiết thì Trái đất được bao quanh bởi lớp nước biển cóđộ dày giống nhau ( uniform water level ), và nguyên nhân khiến nước lên nước xuống là do lựchấp dẫn từ mặt trăng và mặt trời đối với các phần tử nước trên bề mặt trái đất. Lực hấp dẫn nàytuân theo định luật vạn vật hấp dẫn của newton :Trong đó :F : là độ lớn lực hấp dẫnM,m : lần lượt là khối lượng Mặt Trăng và chất điểm đang xétr : là khoảng cách giữa Mặt Trăng và chất điểm đang xétG : hằng số hấp dẫnHình 1.1:Sự tác động của lực hấp dẫn giữa mặt trăng và trái đấtNếu chỉ giải thích theo định luật vạn vật hấp dẫn của newton thôi thì kết quả là nướctriều trên trái đất sẽ cao nhất về phía có mặt trăng( mặt trời cũng tương tự ) , nhưng trên thực tế ởphía bên kia Trái đất, đỉnh triều cũng là cực đại, vì thế kết luận thủy triều hình thành chỉ do lựchấp dẫn là chưa đủ, thủy triều còn được gây lên bởi lực khác nữa.Như ta đã biết thì Trái đất luôn luôn quay, ngoài việc tự quay quanh trục của nó nó cònquay trên một quỹ đạo quanh mặt trời và Mặt trăng cũng tương tự, nó quay quanh trái đất. ViệcTrái đất và Mặt Trăng chuyển động quay sẽ sinh ra lực li tâm, lực này là hệ quả của sự chuyểnđộng hệ Trái đất - Mặt trăng như sau: Ta đều biết mặt trăng chuyển động quanh Trái đất, nếu coiquỹ đạo của mặt trăng là gần tròn thì Trái đất ở tâm điểm . Nhưng thực tế tính toán cho thấy Tráiđất không thực sự ở tâm điểm quĩ đạo quay của mặt trăng mà hơi lệch một tí, nghĩa mà cả Tráiđất và mặt trăng thực ra đang xoay quanh một trục quay chung (common axis of rotation ) đi quamột tâm ảo (center of mass) mà tại đây nó tập trung khối lượng của hệ Trái đất- Mặt trăng (hình1.2 )Hình 1.2: sự hình thành lực li tâm của hệ Trái đất – Mặt trăng khi quay.Dù bán kính từ tâm trái đất đến tâm quay này là tương đối nhỏ ( bằng khoảng 0.73 bánkính trái đất) nhưng lực li tâm sinh ra cũng đủ để làm lớp nước trên bề mặt trái đất dâng lên tạothành đỉnh triều, và kết quả cho sự kết hợp của lực hấp dẫn ( Gravitational forces ) và lực li tâm(centrifugal forces ) là hiện tượng dâng cao của lớp nước của lớp nước ở hai phía đối diện trênđường nối tâm Trái đất và Mặt trăng (line of center ) (hình 1.3)……………………………………………………Hình 1.3 : Kết quả nước biển dâng do sự kết hợp của lực li tâm và lực hấp dẫn.Lực hấp dẫn và lực li tâm phụ thuộc vào khoảng cách,Việc Trái đất tự quay quanh trụccủa nó khiến cho khoảng cách từ các vùng biến khác nhau trên trái đất đến mặt trăng ( Mặt trời) ,đến tâm quay ảo tăng giảm liên tục do đó các thành phần lực li tâm và lực hấp dẫn cũng tănggiảm theo khiến cho mực nước triều ở các vùng biển khác nhau sẽ luân phiên lên xuống.Hình 1.4 : Sự thay đổi mực nước triều do hoạt động tự quay của trái đất.Sự tác động của các thiên thể tới việc hình thành thủy triều cũng tương tự như Mặt Trăng vàMặt trời tuy nhiên do khoảng cách giữa Trái đất và các thiên thể quá xa nên sự tác động là khôngđáng kể.2 Những thuật ngữ cơ bản.2.1 chu kỳ thủy triều (tide cycles )Là khoảng thời gian giữa hai lần xuất hiện nước lớn hoặc nước ròng liên tiếp.h2.1Hình 2.1 chu kì thủy triều .2.2 Biên độ triều (Range)Là sự chênh lệch độ cao nước lớn và nước ròng liên tiếp . Khoảng triều ( interval ) làkhoảng thời gian tính từ thời điểm giữa nước lớn và nước ròng đến một trong hai thời điểm trên.(hình 2.1)2.3 Giờ nước lớn, nước ròng ( time of HW. LW)Giờ nước lớn là thời điểm xảy ra nước lớn, giờ nước ròng là thời điểm xảy ra nước ròng.(hình 2.1)2.4 Thời gian triều dâng và triều rút, biên độ thời gian Rising time, Falling time, Duration )Thời gian triều daag (Rising time ) là thời gián tính từ thời điểm nước ròng cho tới thời điểmnước lớn kế tiếp, thời gian triều rút ( Falling time) là khoảng thời gian tính từ thời điểm nước lớntới thời điểm nước ròng kế tiếp. Biên độ thời gian (Duration) là khoảng thời gian giữa thời điểmxảy ra nước lớn và nước ròng liên tiếp.2.5 Số “0” hải đồ CD (Chart datum )Hình 2.2 Số “0” hải đồ, Nước ròng thấp trung bình, Nước lớn cao trung bìnhLà độ cao mực nước biển sử dụng trong thủy văn làm mốc tính độ sâu đáy biển, hay độ caođiểm cạn ( Dry height ) ghi trên hải đồ Hàng Hải. Theo thỏa thuận quốc tế, số “0” hải đồ CD làmực nước mà thủy triều ít khi xuống thấp hơn được. (hình 2.2)Số “0” hải đồ thường xấp xỉ mực nước thủy triều thiên văn thấp nhất LAT (lowestastronomical Tide ) . Điểm cạn là điểm có thể nằm trên hoặc dưới mặt nước biển.2.6 Nước ròng thấp ( cao ) trung bình MLLW (MHLW)Nước ròng thấp trung bình MLLW (mean lower low water ) l à giá trị trung bình của mựcnước ròng thấp hơn giữa hai lần nước ròng trong một ngày, quan trắc một chu kì thời gain dài.(hình 2.2)Nước ròng cao trung bình MHLW (mean higher low water ) là giá trị trung bình của mựcnước ròng cao hơn giữa hai lần nước ròng trong một ngày, quan trắc một chu kì thời gian dài.(hình 2.2)2.7 Nước lớn thấp (cao) trung bình MLHW (MHHW)Nước lớn thấp trung bình MLHW (Mean lower high water )Là giá trị trung bình của mựcnước lớn thấp hơn giữa hai lần nước lớn trong một ngày, quan trắc một chu kì thời gian dài (hình2.2)Nước lớn cao trung bình MHHW (Mean higher high water )Là giá trị trung bình của mựcnước lớn cao hơn giữa hai lần nước lớn trong một ngày, quan trắc một chu kì thời gian dài (hình2.2)2.8 Mực nước thủy triều thiên văn thấp nhất LAT (lowest astronomical tide )Là mực nước thủy triều thấp nhất trong điều kiện khí khí tượng trung bình và tổng hợpcác điều kiện thiên văn. Mực nước LAT không phải là bất biến, nó có thể thay đổi khi xảy ra cáchiện tượng khác thường như sóng thần hoặc động đất. Giát trị của LAT có được khi tiến hànhkhảo sát trong một thời gian dài. (hình 2.3)Hình 2.3 HAT, LAT, MSL, MLWS, MLWN, MHWS, MHWL2.9 Mực nước thủy triều thiên văn cao nhất HAT (highest astronomical tide )Là mực nước thủy triều cao nhất trong điều kiện khí khí tượng trung bình và tổng hợp cácđiều kiện thiên văn. Mực nước HAT không phải là bất biến, nó có thể thay đổi khi xảy ra cáchiện tượng khác thường như sóng thần hoặc động đất. Giát trị của HAT có được khi tiến hànhkhảo sát trong một thời gian dài. (hình 2.3)2.10 Mực nước biển trung bình MLS ( mean sea lever )Là giá trị trung bình của mực nước biển trong một thời gian dài quan trắc ( thường là 18,6năm )hoặc giá trị trung bình của mực nước quan trắc trong một khoảng thời gian nhất định tạinơi không có thủy triều, MNBTB là có sở để xây dựng mô hình tham khảo hình dạng trái đấtGeoid. (hình 2.3)2.11 Mực nước lớn (ròng) trung bình của thời kì sóc vọng MHWS (MLWS )Mực nước lớn trung bình của thời kì sóc vọng MHWS (Mean High Water Spring ) là các giátrị trung bình của hai độ cao nước lớn kế tiếp nhau trong vòng 24h ( xấp xỉ từng khoảng haituần ) khi biên độ triều đạt giá trị lớn nhất (hình 2.3). Tính suốt năm khi xích vĩ lớn nhất của mặttrăng là 23°5Mực nước ròng trung bình của thời kì sóc vọng MLWS (Mean Low Water Spring ) là cácgiá trị trung bình của hai độ cao nước ròng kế tiếp nhau trong vòng 24h ( xấp xỉ từng khoảng haituần ) khi biên độ triều đạt giá trị lớn nhất. Tính suốt năm khi xích vĩ lớn nhất của mặt trăng là23°5 (hình 2.3)2.12 Mực nước lớn ( ròng ) trung bình của thời kì trực thế MHWN ( MLWN)Mực nước lớn trung bình của thời kì trực thế MHWN (Mean High Water Neap ) là giá trịtrung bình tính suốt năm của hai độ cao nước lớn kế tiếp trong vòng 24h ( xấp xỉ khoảng 2 tuần )khi biên độ triều đạt giá trị nhỏ nhất .(hình 2.3)Mực nước ròng trung bình của thời kì trực thế MLWN (Mean Low Water Neap ) là giá trịtrung bình tính suốt năm của hai độ cao nước ròng kế tiếp trong vòng 24h ( xấp xỉ khoảng 2tuần ) khi biên độ triều đạt giá trị nhỏ nhất. (hình 2.3)2.13 Mực nước thủy triều trung bình MTL (mean tide lever)Là giá trị trung bình của các mực nước thủy triều MHWS, MHWN, MLWS, MLWN2.14 Độ cao thủy triều (Tide level)Là mực nước thủy triều so với số “0” thủy triều . Lịch thủy triều Anh, số “0” thủy triềutrùng với số “0” hải đồ Anh.2.15 Độ cao mục tiêu (Height )Độ cao mục tiêu ghi trên hải đồ Anh, độ cao theo ciều thẳng đứng với mốc tính làMHWS ở khu vực xảy ra bán nhật triều là chủ yếu, MHHW ở khu vực nhật triều xảy ra là chủyếu, MSL ở những nơi không có thủy triều2.16 Triều sóc vọng, Triều trực thế.Hình 2.4 Triều sóc vọng, Triều trực thế.Trong khoảng thời gian một tháng trăng, khi vị trí Mặt trời, Mặt trăng và Trái đất cùng nằmtrên một đường thẳng, lực tạo ra triều của Mặt trời và Mặt trăng cùng chiều do đó lực tạo triềutổng hợp đạt giá trị max, hiện tượng thủy triều xảy ra vào thời điểm đó là triều sóc vọng (springtide) , tuy nhiên do nhiều yếu tố ảnh hưởng mà thời điểm sóc vọng triều không đạt được độ caosoác vọng tương ứng mà bị trễ lại, triều sóc vọng xảy ra vào ngày 1-2 âm lịch, trăng non (newmoon) và ngày 15- 16 âm lịch, trăng tròn (full moon) .Thời điểm triều sóc vọng, sẽ có ngày nướclớn cao nhất và ngày nước ròng thấp nhất, biên độ triều là cực đại. Trước và sau thời điểm trăngnon và trăng tròn 3-5 ngày triều lên xuống mạnh, biên độ triều lớn hơn trung bình gọi là kì nướccường âm lịch.(hình 2.4)Trong khoảng thời gian một tháng trăng, khi vị trí Mặt trời vuông góc với Mặt trăng và Tráiđất, lực tạo ra triều của Mặt trời và Mặt trăng vuông góc do đó lực tạo triều tổng hợp đạt giá trịmin, hiện tượng thủy triều xảy ra vào thời điểm đó là triều trực thế (Neap tide) , tuy nhiên donhiều yếu tố ảnh hưởng mà thời điểm trực thế triều không đạt được độ cao trực thế tương ứngmà bị trễ lại, triều trực thế xảy ra vào ngày 7-8 âm lịch, trăng thượng huyền (First quate) và ngày22- 23 âm lịch, trăng hạ huyền (last quarter).Thời điểm triều sóc vọng xuất hiện con nước lớnthấp nhất và con nước ròng cao nhất . Trước và sau thời điểm xảy ra trăng thượng huyền và hạhuyền 3-5 ngày triều lên xuống yếu nhất, biên độ triều nhỏ hơn trung bình gọi là kì nước kémcủa tháng âm lịch .(hình 2.4)3 Phân loại thủy triều.Trên đại dương cũng như các vùng biển khác nhau trên thế giới có nhiều chế độ thủytriều khác nhau. Trong một ngày Mặt trăng 24h50m , có thể quan sát thấy số lần xuất hiện nướclớn, nước ròng khác nhau. Dựa vào sự biến thiên độ cao thủy triều trong một ngày Mặt trăng haychu kỳ dao động của thủy triều có thể phân làm 3 chế dộ thủy triều như sau.3.1 Nhật triều ( Diurnal tide )Trong một ngày Mặt trăng xảy ra chỉ duy nhất một lần nước lớn và một lần nước ròng gọilà chế độ nhật triều.( Hình 3.1)Hình 3.1 các loại thủy triều.3.2 Bán nhật triều ( Semidiurnal)Bán nhật triều là chế độ thủy triều trong một ngày Mặt trăng xảy ra hai lần nước lớn vàhai lần nước ròng. Sự chênh lệch giữa hai lần nước lớn và hai lần nước ròng không lớn, thời giangiữa hai lần nước lớn và nước ròng xấp xỉ 12h (hình 3.1 )3.3 Triều hỗn hợp ( Mixed tide )Triều hỗn hợp là chế độ thủy triều xảy ra khi có sự chênh lệch lớn gữa độ cao nước lớnvà nước ròng hoặc cả hai trong ngày . Trong một tháng trăng, chủ yếu xảy ra bán nhật triềukhông thuần khiết, nhưng vẫn xuất hiện một vài ngày nhật triều không thuần khiết. (hình 3.1 )4 Tính toán các thông số thủy triều sử dụng hải đồ AnhNgoài việc sử dụng ATT , người ta còn sử dụng Hải đồ Anh để tính toán các thông sốthủy triều* Tính toán dòng triều sử dụng Hải đồ AnhHình 4.1 tính toán dòng triều bằng hải đồ đi biểnTrên hải đồ , khu vực cảng hoặc ra vào cảng địa phương, tại các điểm hàng hải quantrọng dòng triều có thể được dự báo, Tại đó các kí hiệu bằng chữ cái trong hình thoi và chúgiải chi tiết ở góc hải đồ đi biển (hình 4.1 ), các thông số cụ thể được thể hiện ở hình 4.2Hình 4.2 các số liệu giờ nước lớn .-Chữ cái in hoa đặt trong hình thoi ( tidal diamond ) trên hải đồ tương ứng với chữ cáitrong bảng thể hiền vùng có các yếu tố thủy triều đã được cho trong bảngVị trí địa lí của vùng biển (geographical position ) tương ứng với các chữ cái đượcchon ngay bên cạnh chữ cái.Các yếu tố của thủy triều được cho trước ( before Hight Water) và sau (after HightWater) thời điểm nước lớn ( Hight water- HW) 6 giờ.Trong mỗi vùng địa lí tương ứng với từng chữ cái có 3 cột cho các giá trị thông sốthủy triều:o Cột đầu tiên cho biết hướng của dòng triều ( Direction)o Cột thứ 2 cho tốc độ dòng triều vào thời kì triều cường trung bình ( MeanSpring)o Cột thứ 3 cho biết tốc độ dòng triều vào thời kì triều kiệt trung bình ( MeanNeap )Ví dụ : Các số liệu dòng triều theo giờ nước lớn ở khu vực cảng PLYMOUTH

Tài liệu liên quan

lí thuyết marketing
- 8
- 222
- 0
Slide thủy lực khí nén phần lí thuyết
- 107
- 1
- 3
Xây dựng hệ phần mềm xử lý số liệu thuỷ văn vùng sông ảnh hưởng thuỷ triều HYDTID1 0 thuyết minh kỹ thuật hệ phần mềm xử lý số liệu thuỷ văn vùng sông ảnh hưởng triều hydtid1 0
- 1
- 567
- 1
li thuyet lien ket hoa hoc ppt
- 15
- 553
- 5
lí thuyết hóa học hay ôn thi đại học
- 40
- 518
- 5
ứng dụng công nghệ thông tin nhằm nâng cao hiệu quả dạy học địa lí 10 bài sóng, thủy triều, dòng biển
- 2
- 415
- 0
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ BÀI GIẢNG THEO HOẠT ĐỘNG TRONG dạy học lí THUYẾT, THỰC HÀNH đối với bộ môn CÔNG NGHỆ
- 21
- 858
- 1
Đề thi lí thuyết lái ô tô bằng tiếng Việt tại Hàn Quốc
- 160
- 316
- 0
TỔNG HỢP LÍ THUYẾT VÀ BÀI TẬP PHẦN QUANG HỌC VẬT LÍ 11 NÂNG CAO
- 64
- 723
- 0
tổng ôn lí thuyết môn vật lí trong đề đại học
- 6
- 263
- 0