III. CHẾ ĐỘ NHIỆT - MUỐI BIỂN ĐÔNG
1. Biến động trường nhiệt muối
Chế độ nhiệt muối trong mùa gió đông bắc có lớp nước tựa đồng nhất mặt biển. Vào mùa đông dưới tác dụng của gió mùa đông bắc nước lạnh tràn xuống phía nam theo hướng đông bắc - tây nam khi gặp dòng chảy mạnh ở ven bờ Việt Nam đem khối nước lạnh nhiệt độ thấp (dưới 240C) của vịnh Bắc Bộ tăng cường, các đường đẳng nhiệt độ 250C bị ấn sâu xuống phía nam thành các lưỡi nước lạnh đến tận vĩ tuyến 40N-50N. Trong khi đó vùng biển đông nam thuộc Trường Sa, nam Philippin và bờ tây Kalimantan vẫn là vùng nước mang đặc tính nhiệt đới xích đạo, nhiệt độ trung bình lớn hơn 27-280C, riêng vịnh Thái Lan nhiệt độ lớn hơn 270C do địa hình nông. Trên bản đồ phân bố nhiệt độ lớp nước mặt trong thời kỳ gió mùa đông bắc thể hiện rất đậm nét ảnh hưởng của hoàn lưu nước mặt hướng đông bắc, tây nam và sự chênh lệch nhiệt độ giữa bờ tây bắc và bờ đông nam khoảng 80C (hình 17).
Trên bản đồ phân bố độ muối (hình 18) trong thời kỳ mùa đông của lớp nước mặt thể hiện tính phân vùng do ảnh hưởng của gió mùa đông bắc mang tính địa đới. Các đường đẳng trị độ muối thuộc khu vực trung tâm phản ánh xu thế ảnh hưởng của gió mùa từ bắc xuống nam và thể hiện phạm vi lan truyền của nước nhiệt đới Thái Bình Dương. Vùng phía bắc vĩ tuyến 160N, độ muối cao, lớn hơn 33,5‰, đặc biệt khu vực đông bắc của biển độ muối đạt từ 34‰ đến 34,5‰ liên quan đến khối nước Thái Bình Dương xâm nhập vào và quá trình bốc hơi mạnh dưới tác động trực tiếp của gió mùa đông bắc. Vùng phía nam vĩ tuyến 160N độ muối thấp, thấp hơn 33,5‰.
Đới chuyển tiếp giữa hai vùng là một dải rộng, vắt ngang Biển Đông từ tây sang đông khá đồng nhất độ muối đạt 33,5‰. Vùng nước ven bờ của Việt Nam, ven bờ Thái Lan và Malaysia của vịnh Thái Lan độ muối thấp nhất, nhỏ hơn 33‰ thể hiện sự chi phối của
chế độ thủy văn lục địa khắc sâu trên trường nhiệt muối. Đặc biệt vùng nước ven bờ trước châu thổ sông Cửu Long, thời kỳ gió mùa đông bắc tháng 12 ở Nam Bộ vẫn còn mưa lớn, nước sông Cửu Long đã khuếch tán trên một không gian rộng lớn hàng chục nghìn km2 trước hệ thống cửa sông Mêkông, đường đẳng muối 33‰ bị đẩy cách xa bờ hàng chục kilômét. Đối với vịnh Bắc Bộ trong thời kỳ gió mùa đông bắc nước biển khơi có độ muối cao xâm nhập sâu vào vịnh, vùng nước giữa vịnh vẫn còn mang tính chất biển khơi, mặt khác nước lục địa đổ vào vịnh lúc này không lớn nên chủ yếu chỉ ảnh hưởng đến vùng nước sát bờ. Theo kết quả điều tra nghiên cứu của chương trình Việt - Trung 1960 nhận xét trong thời kỳ mùa đông ở ven bờ vịnh Bắc Bộ Việt Nam có 3 khối nước chính. Thứ nhất là khối nước nhạt ven bờ, tiếp theo là khối nước lạnh và cuối cùng là khối nước biển khơi chiếm thể tích lớn nhất ở vùng trung tâm và cửa vịnh.
Chế độ nhiệt muối trong mùa gió Tây Nam, vào thời kỳ này trên toàn bộ lớp nước mặt vùng khơi nằm trong một nền nhiệt độ cao, trung bình 290C. Vùng nước ven bờ có sự phân hoá do ảnh hưởng nước nông và nước lục địa đổ vào nên nhiệt độ nước thường cao hơn từ 10C đến 20C so với vùng biển khơi. Riêng khu vực biển ven bờ nam Trung Bộ, Việt Nam nền nhiệt thấp hơn ngoại vi từ 10C đến 30C do hoạt động nước trồi gió mùa tây nam từ tháng 5 đến tháng 9. Nước trồi hoạt động mạnh nhất vào tháng 7.
Trường muối mùa hè tương đối phức tạp, vùng biển khơi và khu vực đông bắc Biển Đông độ muối có giá trị cao từ 33‰ đến 34‰. Mặc dù thấp hơn mùa đông nhưng vẫn là khối nước nhiệt đới Thái Bình Dương. Khu vực ven bờ phía tây (Việt Nam, Trung Quốc và Malaysia) độ muối luôn luôn thấp, thấp hơn 32‰. Đặc điểm này có thể giải thích bằng ảnh hưởng của chế độ thủy văn lục địa.
Điều quan tâm hơn cả là trên các bản đồ trường nhiệt muối mùa hè của Võ Văn Lành không cho phép đánh giá mức độ xâm nhập của nước biển Java vào Biển Đông qua các eo biển phía nam dưới tác động của gió mùa Tây nam, trong khi đó ở phần đông bắc của biển vẫn thấy rõ nước Thái Bình Dương độ muối cao 34‰ xâm nhập qua eo Luzon. Các bản đồ dòng chảy tầng mặt tháng 6 và tháng 8 của Wyrtki thể hiện rất rõ dòng nước từ biển Java chảy vào phần phía nam Biển Đông qua eo Kalimantan.
(a)
(b)
Hình 17: Phân bố nhiệt độ tầng mặt Biển Đông vào mùa đông (a) và mùa hè (b)
(a)
(b)
Hình 18: Phân bố độ muối tầng mặt Biển Đông vào mùa đông (a) và mùa hè (b)
Hình 19: Phân bố thẳng đứng của nhiệt độ (vào mùa đông và mùa
hè) tại vùng khơi Biển Đông (theo Lã Văn Bài)
Hình 20: Phân bố thẳng đứng của độ mặn (vào mùa đông và mùa hè) tại vùng khơi Biển
Đông (theo Lã Văn Bài)
Trên bản đồ phân bố độ muối trung bình của lớp nước mặt Biển Đông tháng 8 đặc trưng cho mùa hè, Wyrtki đã phân biệt rất rõ hai khối nước mặt ven bờ bán đảo Đông Dương độ muối nhỏ hơn 33‰
và khối nước biển khơi lớn hơn 33‰. Biến trình của nhiệt độ và độ muối theo độ sâu là cơ sở để phân loại cấu trúc khối nước của phương pháp giản đồ nhiệt muối. Nhìn vào cấu trúc thẳng đứng của nhiệt độ và độ muối (hình 19 và 20) có thể suy đoán về quá trình tương tác biển - khí quyển và trao đổi bình lưu giữa các vùng biển khác với nhau. Từ đó chúng ta có thể chia cột nước thẳng đứng của Biển Đông thành các lớp hoạt động, lớp ít biến đổi và lớp ổn định.
Lớp hoạt động luôn trao đổi năng lượng với khí quyển qua lớp biên khí quyển - biển. Chu kỳ biến động của nhiệt độ, độ muối, mật độ và các yếu tố khác của lớp này tựa chu kỳ biến động của quá
trình khí quyển, trong đó chu kỳ mùa được quan tâm nhất đối với Biển Đông. Lớp hoạt động có độ dày từ mặt biển đến độ sâu 150- 275m, bao gồm lớp đồng nhất 0-100m do quá trình xáo trộn và tương ứng với khối nước mặt và lớp đột biến đặc trưng bởi gradien nhiệt độ và độ muối lớn. Đối với Biển Đông lớp đột biến nhiệt muối tương ứng với khối nước cận mặt độ muối cực đại có nguồn gốc của nước nhiệt đới Thái Bình Dương. Tiếp theo là lớp nước biến đổi đều hoặc ít biến đổi thuộc khối nước trung gian. Cuối cùng là lớp nước ổn định thuộc khối nước sâu. Các lớp nước biến đổi đều, ít biến đổi và lớp nước sâu là khối nước khá ổn định hầu như không phát hiện thấy các dao động chu kỳ mùa của khí hậu.
Cấu trúc thẳng đứng của vùng nước nông ven bờ và hai vịnh lớn chịu ảnh hưởng lớn của yếu tố thủy văn lục địa. Đặc trưng cho vùng nước này có hai cấu trúc điển hình. Cấu trúc thứ nhất đại diện cho vùng nước nông sát bờ (độ sâu dưới 30m) có lớp đột biến độ muối sát mặt và sau đó tăng đều, còn nhiệt độ gần như đồng nhất cả bề dày lớp nước. Cấu trúc thứ hai đại diện cho khối nước xa bờ (độ sâu trên 40m) có sự phân tầng ở lớp nước gần đáy.