Một số kết quả ước tính mực nước biển dâng tần suất hiếm tại bán đảo Đồ Sơn - Hải Phòng

Thứ sáu, 8/12/2023, 14:59 (GMT+7)
logo Đất cảng Hải Phòng đã có chiều dài lịch sử hơn 100 năm (1888-2023), hiện nay Hải Phòng là thành phố trực thuộc Trung ương - một trong 28 địa phương ven biển Việt Nam, nằm ở vị trí trọng yếu trong vùng Duyên hải Bắc Bộ, có hơn 125 km chiều dài bờ biển, có diện tích thềm lục địa rộng khoảng 100.000 km2. Hải Phòng đang chú trọng phát triển kinh tế biển: Du lịch biển; kinh tế hàng hải; khai thác dầu khí và khoáng sản; nuôi trồng và khai thác thủy sản; công nghiệp ven biển; phát triển năng lượng tái tạo và các ngành kinh tế biển mới. Dễ dàng nhận thấy rất cần thiết phải có những công trình nghiên cứu khoa học về mực nước biển nhằm mục đích nắm bắt được quy luật dao động của mực nước biển; dự báo, cảnh báo được các hiện tượng thời tiết nguy hiểm bắt nguồn từ biển,...

Trên cơ sở đó, có thể phát huy được các lợi thế của biển, đảm bảo cho phát triển kinh tế biển bền vững. Nội dung bài báo này giới thiệu một số kết quả nghiên cứu về biến động mực nước biển tại trạm nghiệm triều Hòn Dấu trên bán đảo Đồ Sơn - Hải Phòng bao gồm: Kết quả nghiên cứu về biến thiên mực nước theo các tháng trong năm, xu thế biến đổi mực nước biển trung bình nhiều năm, đặc biệt là kết quả áp dụng một số mô hình xác suất thống kê ước lượng mực nước biển dâng tần suất hiếm. Những kết quả nghiên cứu này có ý nghĩa thiết thực đối với các chương trình, dự án gắn với mục tiêu nhiệm vụ phát triển kinh tế biển của Hải Phòng.

Một số kết quả nghiên cứu

Đặc điểm biến động mực nước biển trung bình theo các tháng trong năm

Hình 1: Mực nước trung bình các tháng trong một năm tại Hòn Dấu - Đồ Sơn

Một số kết quả ước tính mực nước biển dâng tần suất hiếm tại bán đảo Đồ Sơn - Hải Phòng

Trên cơ sở chuỗi số liệu quan trắc mực nước trong thời gian hơn 50 năm (1957-2010) tại trạm nghiệm triều Hòn Dấu, chúng tôi đã sử dụng phương pháp thống kê để tính toán ra mực nước biển trung bình mỗi tháng trong mỗi năm, sau đó dùng phương pháp đồ thị để mô tả lại đặc điểm biến động mực nước tại đây (Hình 1). Kết quả cho thấy, trong một năm mực nước trung bình tại bán đảo Đồ Sơn đạt cực tiểu vào các tháng 3 và tháng 9, đạt cực đại ở các tháng 7 và tháng 12; giá trị mực nước biển trung bình cực tiểu, cực đại theo các tháng trong một năm lần lượt là 188.0 cm và 217.6 cm.

Xu thế biến đổi mực nước biển trung bình nhiều năm

Giá trị ước tính xu thế biến đổi mực nước biển trung bình nhiều năm là một trong những số liệu đặc biệt quan trọng trong các chương trình ứng phó với BĐKH và nước biển dâng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành sử dụng chuỗi số liệu mực nước biển trung bình tháng tại trạm nghiệm triều Hòn Dấu kết hợp với việc áp dụng mô hình động thái [5] để nghiên cứu biến thiên mực nước. Trong quá trình xử lý số liệu chúng tôi đã tiến hành hiệu chỉnh ảnh hưởng của áp suất khí quyển, ảnh hưởng của quá trình đàn hồi lớp vỏ Trái đất sau thời kỳ băng hà[5]. Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong vòng hơn 50 năm (1957-2010) tại bán đảo Đồ Sơn mực nước biển có xu hướng dâng cao, tốc độ mực nước biển dâng ở đây là 1.880 0.032 mm. Đường xu thế biến thiên mực nước biển trung bình tại được mô tả trong Hình 2.

Hình 2: Xu thế biến đổi mực nước biển trung bình tại Hòn Dấu - Đồ Sơn

Một số kết quả ước tính mực nước biển dâng tần suất hiếm tại bán đảo Đồ Sơn - Hải Phòng

Áp dụng xác suất thống kê ước lượng mực nước dâng tần suất hiếm 

Các giá trị mực nước dâng tần suất hiếm là một trong những đặc trưng dao động của mực nước biển, nó đóng vai trò rất quan trọng trong công tác thiết kế các công trình ở bờ biển và thềm lục địa. Ước tính giá trị mực nước dâng tần suất hiếm thường được sử dụng các mô hình thống kê để tính toán. Ở mục này chúng tôi trình bày kết quả ước tính mực nước dâng tần suất hiếm theo chu kỳ 5, 10, 20, 50, 100 và 200 năm từ việc áp dụng các mô hình thống kê Gumbel, Pearson-III và Weibull. Trình tự tính toán được thực hiện như sau: Trước tiên trên cơ sở số liệu mực nước thực đo trong 50 năm (1960-2010) tiến hành phép thống kê thu được chuỗi mực nước cao nhất theo các năm, sau đó lần lượt sử dụng các mô hình xác suất thống kê Gumbel, Pearson-III, Weibull để tiến hành ước tính giá trị mực nước tần suất hiếm. Kết quả được trình bày trong Bảng 1. 

Bảng 1: Giá trị ước tính mực nước tần suất hiếm theo các chu kỳ khác nhau

Một số kết quả ước tính mực nước biển dâng tần suất hiếm tại bán đảo Đồ Sơn - Hải Phòng

Một số kết luận và thảo luận

Kết quả nghiên cứu đặc trưng biến động mực nước biển trung bình mỗi tháng trong mỗi năm tại bán đảo Đồ Sơn - Hải Phòng cho thấy: Mực nước biển trung bình tại khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng sâu sắc của chế độ gió mùa và lượng mưa hàng năm, mực nước biển trung bình đạt cực tiểu tại tháng 3 và tháng 9, đạt cực đại vào tháng 7 và tháng 12. Kết quả nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn nhất định đối với các ngành khí tượng thủy văn, tưới tiêu nông nghiệp và ngư nghiệp.

Trong nội dung nghiên cứu ước tính xu hướng biến thiên mực nước biển trung bình nhiều năm chúng tôi đã sử dụng mô hình tính toán khác so với những nghiên cứu trước đây [1, 2], nhưng kết tính toán tốc độ dâng của mực nước biển trung bình tại trạm nghiệm triều Hòn Dấu tương đối gần với các kết quả đã công bố trong các tài liệu này [1, 2], kết quả nghiên cứu của chúng tôi cũng khá phù hợp với Kịch bản BĐKH và nước biển dâng hiện hành của Việt Nam [3]. Các chương trình dự án phát triển kinh tế biển trong bối cảnh BĐKH và mực nước biển dâng ở Hải Phòng cũng như các vùng ven biển cả nước có thể tham khảo kết quả nghiên cứu này.

Các kết quả ước tính mực nước dâng tần suất hiếm theo các chu kỳ 5, 10, 20, 50, 200 năm trong cột cuối ở bảng 1 của bài báo này là những kết quả tính toán có cơ sở toán học khả tin, người làm trong các lĩnh vực đầu tư, thiết kế, xây dựng và quản lý các công trình biển thuộc bán đảo Đồ Sơn - Hải Phòng và vùng biển lân cận có thể sử dụng để tham khảo.

Một số kết quả trình bày trong báo cáo này được tính toán trên số liệu quan trắc mực nước thực tế, tuy nhiên, số liệu mực nước quan trắc từ các trạm nghiệm triều thường chịu tác động của quá trình vận động kiến tạo nên độ chính xác hạn chế. Cần có các nghiên cứu mở rộng đối với các trạm nghiệm triều khác để có những kết luận chính xác hơn. Ngoài ra hiện nay vấn đề viễn thám, đo cao vệ tinh [4] cũng đã và đang phát triển rất mạnh mẽ, cần có những nghiên cứu kết hợp các nguồn dữ liệu để có những kết quả đánh giá biến động mực nước biển một cách chính xác hơn.

Tài liệu tham khảo

1. Phạm Văn Huấn, Động lực học biển, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2002;

2. Hoàng Trung Thành, Nghiên cứu đặc điểm biến thiên mực nước biển ven bờ Việt Nam, LATS, 2011;

3. Bộ TN&MT, Kịch bản BĐKH và nước biển dâng cho Việt Nam, 2016;

4. Đoàn Văn Chinh, Bùi Thị Kiên Trinh, Li Dawei, “Sử dụng số liệu đo cao vệ tinh Topex/ Poseidon và Jason-1 khảo sát sự thay đổi của mực nước biển”, Tuyển tập Hội nghị khoa học thường niên Đại học Thủy Lợi, 2014;

5. Đoàn Văn Chinh, Bùi Thị Kiên Trinh, Jin TaoYong, “Xu thế thay đổi mực nước biển dọc ven bờ Việt Nam có tính đến ảnh hưởng l’ của Áp suất khí quyển và đàn hồi vỏ Trái đất”, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, 2014.

ĐOÀN VĂN CHINH 

Học viện Kỹ thuật quân sự

Nguồn: Tạp chí Tài nguyên và Môi trường số 6 (Kỳ 2 tháng 3) năm 2023