–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 của 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
Một số nơi trên thế giới, cư dân vùng ven biển nhận biết 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)
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.
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.
Biên độ thủy triều.
Vùng biển Bến Tre thuộc phạm vi khu vực bán nhật triều không đều. Hầu hết các ngày đều có 2
lần nước lên, 2 lần nước xuống. Chênh lệch giữa đỉnh – chân triều những ngày triều lớn có thể từ
2,5 tới 3,5 m. Chênh lệch giữa đỉnh – chân triều những ngày triều kém thường dưới hoặc xấp xỉ 1
m. Biên bộ hằng ngày kỳ triều cường thường lớn gấp 1,5 lần đến 2 lần kỳ triều kém, song với
vùng bán nhật triều điều chênh lệch này không lớn.
Trong mỗi chu kỳ nửa tháng, bắt đầu là 1,2 ngày triều kém, đến giữa chu kỳ là triều cường, cuối
chu kỳ là 1,2 ngày triều kém. Kỳ nước cường thường xảy ra sau ngày không trăng (đầu tháng âm
lịch) hoặc ngày trăng tròn (rằm, khoảng 2 ngày).
Sự tiết giảm triều.
Càng vào sâu trong sông, biên độ triều càng giảm do sự nâng lên của chân sóng triều là chính.
Trên sông Hàm Luông, mùa khô, sau khi truyền qua 45 km từ Tân Thủy đến Mỹ Hoà, độ lớn
sóng triều giảm còn khoảng 92% và truyền thêm một khoảng 25 km nữa, tới Chợ Lách độ lớn
sóng triều chỉ còn xấp xỉ 75%.
Mùa lũ, ảnh hưởng của nước nguồn không lớn, song cũng làm tiết giảm độ lớn sóng triều thêm
khoảng 10 đến 20 cm tại Mỹ Hòa và 20 đến 40 cm tại Chợ Lách.
Tốc độ truyền sóng triều trong sông.
Sóng triều truyền vào sông với tốc độ trung bình trên dưới 30 km/giờ đối với các sông lớn. Còn
đối với những sông nhỏ, hoặc màng lưới kênh rạch, sự truyền triều diễn ra phức tạp hơn. Ở đâu
còn có hiện tượng giao thoa sóng triều tại những con sông có sự truyền triều từ hai phía.
Sự truyền triều vào trong sông tuy có gây một số khó khăn như đưa nước mặn vào nội địa, khiến
cho vùng cửa sông thiếu nước ngọt nghiêm trọng vào mùa khô. Những ngày lũ lớn, nếu gặp kỳ
triều cường, nước dâng to sẽ gây ngập lụt v.v... Song với vùng xa cửa sông, mặn không tới được
thì dao động thủy triều trong ngày có tác dụng không nhỏ cho công việc tưới tiêu, thau chua, rửa
mặn. Khi triều dâng, mực nước ngọt trong sông được đẩy lên cao, người ta có thể lợi dụng để lấy
nước vào ruộng. Ngược lại, khi triều rút, mực nước xuống thấp, có thể xả nước, thau chua từ
ruộng ra sông. Ngoài ra, người ta cũng còn lợi dụng nước lớn và lợi dụng dòng chảy hai chiều
của sông rạch để đưa tàu thuyền có trọng tải lớn vào bến, hoặc đi lại theo chiều dòng chảy, tiết
kiệm được nhiên liệu. Sự truyền triều vào sông cũng khiến cho nguồn thủy sinh vật vùng cửa
sông phong phú thêm.
Tại sao bán nhật triều lại lên xuống 2lần/1ngày và thường xảy ra ở vùng vĩ tuyến gần xích
đạo ?
Thủy triều là hiện tượng nước biển, nuớc sông... lên xuống trong ngày. Trong âm Hán-Việt,
thủy có nghĩa là nước, còn triều là cuờng độ nuớc 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 cường) và
nước rút (triều xuống) vào những khoảng thời gian nhất định trong một ngày.
Nguyên nhân của thủy triều là do thủy quyển có hình cầu dẹt nhưng bị kéo cao lên ở hai miền
đối diện nhau tạo thành hình elípsoid. Một đỉnh của elipsoid 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 tốc độ góc (tốc độ quay) của Quả Đất không đổi thì lực li tâm lớn
nhất nằm ở nơi có bán kính quay lớn nhất: 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 điểm 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 cực đại đạt được khi mà cả Mặt Trăng và Mặt Trời cùng nằm về một phía với Trái
Đất - lực hấp dẫn đạt cực đại, còn khi Mặt Trăng và Mặt Trời nằm đối diện nhau so với Trái Đất
thì mức triều lên đạt cực tiểu.
Khái niệm thủy triều được mở rộng trong vật lý học dành cho chênh lệch lực tác động lên các
vật thể nằm trong trường hấp dẫn không đều.
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. Họ 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.
Một số nơi trên thế giới cư dân vùng ven biển nhận biết có hai loại thủy triều: nhật triều và bán
nhật triều. Nhật triều là con nước thủy triều lên và xuống một lần trong mỗi ngày (24 giờ). 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.
+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.
☺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.
