Đôi nét vầ thuỷ triều- nhật triều- bán nhật triều ở Việt Nam

ĐÔI NÉT VỀ THỦY TRIỀU – NHẬT TRIỀU

– BÁN NHẬT TRIỀU Ở VIỆT NAM

I. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THỦY TRIỀU:

1. Khái niệm:

Thủy triều là hiện tượng dao động thường xuyên có tính chu kỳ của các khối nước trong các biển và đại dương, nước sông.

Trong âm Hán-Việt, thủy có nghĩa là nước, còn triều là cường độ nước dâng lên và rút xuống. Sự thay đổi lực hấp dẫn từ Mặt Trăng (phần chủ yếu) và từ các thiên thể khác như Mặt Trời (phần nhỏ) tại một điểm bất kỳ trên bề mặt Trái Đất trong khi Trái Đất quay đã tạo nên hiện tượng nước lên (triều lên) và nước rút (triều xuống) vào những khoảng thời gian nhất định trong một ngày.

Tuần trăng và thủy triều: New moon = trăng mới, full moon = trăng rằm,

first quarter moon = trăng thượng tuần, third quarter moon = trăng hạ tuần.

Spring tide = nước phát, neap tide=nước sính

Đặc điểm:

• Mực nước biển dâng lên trong vài giờ, ngập vùng gian triều, gọi là ngập triều.
• Nước dâng lên đến điểm cao nhất của nó, gọi là triều cao.
• Mực nước biển hạ thấp trong vài giờ làm lộ ra vùng gian triều, gọi là triều rút.
• Nước hạ thấp đến điểm thấp nhất của nó, gọi là triều thấp.

Thủy triều tạo ra các dòng chảy có tính dao động gọi là dòng chảy triều. Thời điểm mà dòng triều dừng chuyển động được gọi là nước chùng hoặc nước đứng. Thủy triều phổ biến nhất là bán nhật triều hoặc nhật triều. Hai lần nước cao trong ngày (bán nhật triều) có đỉnh không bằng nhau; chúng bao gồm mực nước lớn cao và mực nước lớn thấp trên đồ thị triều. Tương tự đối với 2 lần nước ròng gồm nước ròng cao và nước ròng thấp.

2. Nguyên nhân

Nguyên nhân sinh ra thủy triều là do thủy quyển có hình cầu dẹt nhưng bị kéo cao lên ở hai miền đối diện nhau tạo thành hình ellipsoid. Một đỉnh của ellipsoid nằm trực diện với Mặt Trăng – là miền nước lớn thứ nhất, do lực hấp dẫn của Mặt Trăng gây ra. Còn miền nước lớn thứ hai nằm đối diện với miền nước lớn thứ nhất qua tâm Trái Đất, do lực li tâm tạo ra. Giữa hai nước lớn liên tiếp là nước ròng. Một khi vận tốc góc (tốc độ quay) của Quả Đất không đổi thì lực li tâm lớn nhất nằm ở nơi có bán kính quay lớn nhất khí đó là miền xích đạo của Trái Đất. Tuy nhiên bán kính quay chưa hẳn là bán kính Quả đất tại Xích đạo, là vì: Quả đất không hoàn toàn quay quanh trục của nó, cũng như là Mặt Trăng không hoàn toàn quay quanh Trái Đất, mà là: Hệ Quả Đất-Mặt Trăng quay xung quanh điểm trọng tâm của hệ này. Do khối lượng của Trái Đất lớn hơn của Mặt Trăng rất nhiều nên trọng tâm của hệ Trái Đất-Mặt Trăng nằm trong lòng Trái Đất, trên đường nối tâm của chúng. Tóm lại: Trái Đất vừa quay, vừa lắc.

Thủy triều đạt cực đại khi mà cả Mặt Trăng và Mặt Trời cùng nằm về một phía so với Trái Đất, và mức triều phía đối diện lúc đó sẽ xuống điểm cực tiểu.

3. Giải thích

Luật hấp dẫn vũ trụ: Mọi vật đều hấp dẫn lẫn nhau. Chẳng hạn như chuyện trái …mít rơi. Trái mít bị Trái Đất hút về nó, nhưng trái mít cũng hút Trái Đất về phía nó, nhưng vì khối lượng trái mít quá nhỏ so với khối lượng Trái Đất nên Trái Đất hầu như không dịch chuyển mà ta chỉ thấy trái mít rơi .

Ta có công thức:

Với:

• F : Lực hấp dẫn (N)
• K : Hằng số hấp dẫn = 6,67×10−11
• d : Khoảng cách (mét)

khối lượng Trái Đất 5,97×1024 kg, của Mặt Trăng: 0,073 × 1024 kg

Mặt Trời: khối lượng bằng 330 000 lần Trái Đất

Khoảng cách Đất-Trời : d2 = 149,6 triệu km, từ Đất – Trăng: d1 = 0,384 triệu km

Fđất-trăng = K × mđất × mtrăng/d1² (1)

F đất-trời = K × mđất × mtrời/d2² (2)

Fđất-trăng /F đất-trời = 2,5

Tuy mặt, Khối lượng Mặt Trời lớn hơn Trái Đất 333.000 lần nhưng vì khoảng cách giữa Trái Đất – Mặt Trăng nhỏ hơn giữa Trái Đất – Mặt Trời nên lực hấp dẫn tác động bởi Mặt Trăng lớn hơn lực hấp dẫn của mặt Trời gấp 2,5 lần.

II. ĐẶC ĐIỂM THỦY TRIỀU Ở VIỆT NAM

1. Phân loại

Có hai loại thủy triều: nhật triều và bán nhật triều. Nhật triều là trong một chu kỳ triều hay một ngày (khoảng 24 giờ 50 phút) có một lần triều lên và một lần triều xuống. Bán nhật triều là trong một chu kỳ triều có 2 lần triều lên và 2 lần triều xuống, những vùng chịu ảnh hưởng của loại triều này thường nằm ở vĩ tuyến gần xích đạo. Đôi khi, người ta còn phân biệt chế độ bán nhật triều đều và bán nhật triều không đều.

a) Nhật triều

Nhật triều là một ngày có một lần nước lên và một lần nước xuống (với chu kỳ là 24h52′), ví dụ ngày 12/03/2010 tại địa điểm A thuỷ triều lên lúc 5h chiều thì ngày 13/03/2010 tại địa điểm A thuỷ triều sẽ lên lúc 5h52′. (Do Trái Đất quay quanh trục và Mặt Trăng lại quay quanh Trái Đất nên để đạt được vị trí lúc ban đầu phải cần mất 52 phút nữa=> nên thời gian chênh lệch của thuỷ triều của ngày hôm trước và ngày hôm sau là 52 phút)

+Nhật triều đều: Trong một ngày mặt trăng có một lần triều lên và một lần triều xuống, chu kỳ triều xấp xỉ 24 giờ 50 phút.

+Nhật triều không đều: trong chu kỳ nửa tháng, số ngày nhật triều không quá 7 ngày, những ngày còn lại là bán nhật triều.

b) Bán nhật triều

Cặp Trái Đất-Mặt Trăng quay và chịu một lực ly tâm. Khoảng cách Trái Đất-Mặt Trăng lớn nhất ở phía đối bên kia nơi không có Mặt Trăng, sẽ bằng 61 r thay vì 59 r (r là bán kính Trái Đất).Theo công thức tính lực hấp dẫn, lực yếu khi khoảng cách tăng. Nghĩa là phía gần Mặt Trăng (zénith), lực hấp dẫn sẽ lớn hơn phía đối xứng bên kia (Nadir). Do đó nơi gần Mặt Trăng, lực hấp dẫn sẽ lớn hơn lực ly tâm.

Trong trung tâm quả đất hai lực triệt tiêu lẫn nhau (ly tâm = – hấp dẫn). Bên kia quả đất, vì lực hấp dẫn yếu hơn nên lực ly tâm thắng thế. Do đó mà cùng một thời điểm, ta có hai lực FM hướng từ tâm ra ngoài, gây sự biến dạng mặt nước, do đó có 2 lần thủy triều lên trong một ngày. Lực FM sinh ra thủy triều

Mặt trời cũng có ảnh hưởng trên lực sinh ra thủy triều, tuy rằng lực hấp dẫn của mặt trời nhỏ hơn của Mặt Trăng, nhưng khi cả ba thiên thể thẳng hàng (Trái Đất không nằm giữa) thì lực tạo thủy triều sẽ lớn hay còn gọi là triều cường vì là tổng của hai lực hấp dẫn Mặt Trời và Mặt Trăng thay vì chỉ có một lực hấp dẫn của Trăng như thông thường. Nhưng nếu mặt trời thẳng hàng với Mặt Trăng ngay trên vùng xích đạo, thì thủy triều lớn tối đa.

Bán nhật triều là con nước lên xuống 2 lần trong một ngày, những vùng chịu ảnh hưởng của loại triều này thường nằm ở vĩ tuyến gần xích đạo.

+Bán nhật triều đều: Trong một ngày mặt trăng (24 giờ 50 phút) có hai lần triều lên và hai lần triều xuống, đỉnh và chân triều của hai lần đó xấp xỉ bằng nhau, chu kỳ triều gần bằng 12 giờ 25 phút.

+Bán nhật triều không đều: trong một ngày mặt trăng, có hai lần triều lên và hai lần triều xuống. Song đỉnh và chân triều trong hai lần liên tiếp có sự chênh lệch khá lớn.

2. Ứng dụng thủy triều:

Con người dựa vào thủy triều

Người xưa, sống bao đời gần sông và biển. chủ yếu là họ tính theo con nước, theo chu kì của nó (nuớc triều lên và nước triều xuống) và vì thế chính là nhờ vào hiện tượng thủy triều, nên con nguời sống ở thời đó đã biết cách bắt hải sản như tôm, cua, cá…

Thủy triều còn đóng góp môt phần lớn là làm nên các chiến thắng trên sông Bạch Đằng vào năm 938 của Ngô Quyền trước quân Nam Hán và năm 1288 của nhà Trần trước quân Nguyên-Mông. Cho đến ngày nay thì con người đã biết sử dụng thủy triều để phục vụ cho công nghiệp (như sản xuất điện), ngư nghiệp, như trong đánh bắt hải sản, và khoa học, như nghiên cứu thủy văn.

3. THUỶ TRIỀU VÙNG BIỂN VIỆT NAM:

a) Thủy triều vùng biển:

Thuỷ triều Việt Nam diễn biến khá đa dạng: với chiều dài trên 3.200 km bờ biển có đủ các chế độ thuỷ triều của thế giới như nhật triều, nhật triều không đều, bán nhật triều và bán nhật triều không đều phân bố xen kẽ, kế tiếp nhau. Đặc biệt, nhật triều ở đảo Hòn Dấu (Đồ Sơn) là điển hình trên thế giới.

1) Vùng bờ biển Bắc Bộ và Thanh Hoá: nhật triều. Hòn Gai, Hải Phòng thuộc nhật triều rất thuần nhất với số ngày nhật triều hầu hết trong tháng. Độ lớn triều khoảng 3,6 – 2,6 m. Ở phía nam Thanh Hoá có 18 – 22 ngày nhật triều.

2) Vùng bờ biển Trung Bộ từ Nghệ An đến Cửa Gianh: nhật triều không đều, số ngày nhật triều chiếm hơn nửa tháng. Độ lớn triều khoảng 2,5 – 1,2 m.

3) Vùng biển phía nam Cửa Gianh đến cửa Thuận An: bán nhật triều không đều. Độ lớn triều khoảng 1,0 – 0,6 m.

4) Vùng biển Thuận An và lân cận: bán nhật triều.

5) Nam Thuận An đến bắc Quảng Nam: bán nhật triều không đều, độ lớn triều khoảng 1,2 – 0,8 m.

6) Giữa Quảng Nam đến Bình Thuận: nhật triều không đều. Độ lớn triều khoảng 2,0 – 1,2 m.

7) Từ Hàm Tân đến gần mũi Cà Mau: bán nhật triều không đều. Độ lớn khoảng 3,5 – 2,0 m.

8) Từ mũi Cà Mau đến Hà Tiên: nhật triều không đều. Độ lớn triều khoảng trên duới 1 m.

b) Chế độ thuỷ triều sông:

Nằm kề bên biển Đông, những con sông Bến Tre không những tiếp nhận nguồn nước từ Biển Hồ đổ về, mà hằng ngày, hằng giờ còn tiếp nhận nguồn nước biển do thủy triều đẩy vào.

Tuy mức độ mỗi sông, hoặc mỗi đoạn sông có khác nhau, song ở bất kỳ chỗ nào, từ Mỹ Thuận tới các cửa sông, mùa cạn hay mùa lũ, mực nước các sông hằng ngày đều có dao động theo sự chi phối của thủy triều.

Tham khảo

Phương tiện liên quan tới Tides tại Wikimedia Commons

1. Cửu Long Giang, Toan Ánh. Miền Bắc khai nguyên. Sài Gòn: Đại Nam, 1969.
2. Cửu Long Giang, Toan Ánh. tr 44