 |
(TN&MT) - Với yêu cầu ngày càng cao về thông tin phục vụ quản lý và khai thác tài nguyên và môi trường biển, hiện nhu cầu dự báo biển và kiểm soát môi trường biển đã trở nên cần thiết tương tự dự báo thời tiết.
Từ các kết quả nghiên cứu và phát triển trong hơn 10 năm qua, hệ thống mô hình ứng dụng trong mô phỏng cấu trúc ba chiều (3D) hoàn lưu và nhiệt-muối Biển Đông của Trung tâm Động lực học biển (MDEC-VNU) Đại học Quốc gia Hà Nội, đang trở thành công cụ hữu ích tiến, tới xây dựng hệ thống mô hình dự báo và kiểm soát môi trường Biển Đông.
Mô hình thủy động lực ba chiều (3D) MDEC-VNU được phát triển trên cơ sở mô hình quy mô biển ven của GHER- Đại học Liege (Vương quốc Bỉ). Tuy nhiên, so với mô hình GHER, mô hình MDEC đã được hoàn thiện cho phép mô phỏng các quá trình quy mô nhỏ và vừa với việc tính đến tương tác của sóng-lớp biên, quá trình trao đổi đối ngang để tính đầy đủ yếu tố lan truyền vật chất trong nước dưới tác động của thủy triều.
Trong hệ thống mô hình MDEC-VNU, các mô hình biến đổi và lan truyền vật chất đã được phát triển cho các nồng độ khác nhau của nhiều hợp phần môi trường sinh thái biển và các trường hợp ô nhiễm do sự cố tràn dầu tích hợp với mô hình thủy động lực 3D.
Trong mô hình này, các nhà khoa học đã tích hợp được khá đầy đủ các hợp phần môi trường, sinh thái như các chất dinh dưỡng, hóa chất bền vững, các hợp phần hữu cơ và vô cơ (bùn cát), sinh vật phù du và các vi sinh vật… Trong đó công thức tính suất sản sinh và tiêu hủy của hợp phần vật chất được xây dựng trên nguyên lý động lực học các quá trình chuyển hóa trong môi trường nước để tìm ra nguyên nhân làm đục phần nước ven bờ cũng như sự vận chuyển và lan truyền của các chất lan truyền và lắng tụ trong nước.
Sau khi ứng dụng Hệ thống mô hình MDEC-VNU mô phỏng cấu trúc 3D hoàn lưu và nhiệt-muối Biển Đông và mô phỏng các trường thủy động lực, nhiệt độ, độ muối và các hợp phần môi trường bao gồm ô nhiễm dầu trong vịnh Bắc Bộ, kết quả thu được rất khả quan. Với giả định 1000 tấn dầu tràn trên mặt biển khu vực Tây - Nam Hải Nam vào tháng 2 và tháng 4, kết quả mô phỏng cho thấy quá trình lan truyền váng dầu trên mặt biển được mô phỏng chi tiết về độ dày và phạm vi lan tỏa rất trùng khớp với thực tế . Nếu trên thực tế, ở điều kiện khí hậu thông thường, váng dầu trên mặt biển sẽ biến mất trong vòng 30 ngày thì tại kết quả mô phỏng, độ dày váng dầu cũng thể hiện là giảm từ 10mm xuống còn 0,01mm sau 30 ngày. Đối với trường hợp dầu nhũ tương trong nước, kết quả mô phỏng cho thấy dầu loang sau 2-3 tháng có khả năng lan đến các phần Bắc và Nam Vịnh Bắc Bộ. Đối với dầu kết tủa trên đáy biển, có thể nhận thấy hướng lan truyền tương tự như dầu nhũ tương, tuy nhiên khả năng tiếp cận bờ có thể xảy ra muộn hơn, thường từ 3 đến 4 tháng so với thời gian sự cố. Các kết quả mô phỏng đã bước đầu lý giải hiện tượng dầuloang vào bờ biển Viêt Nam mùa đông năm 2007 khi trên biển không có vụ tràn dầu vào thời điểm đó.
Các trường hoàn lưu và nhiệt độ, độ muối thu được từ việc ứng dụng mô hình MDEC-VNU cũng cho thấy đã hình thành các bản đồ mô phỏng tốt các đặc trưng chế độ mùa trong điều kiện phức tạp của địa hình tương tác sóng-biển giải thích biến động độ đục tại bãi tắm Đồ Sơn, Hải Phòng, hiện tượng bồi lắng, xói lở đường bờ và ô nhiễm môi trường biển …
Hệ thống mô hình MDEC được các nhà khoa học đánh giá rất có triển vọng ứng dụng trong xây dựng hệ thống monitoring và dự báo môi trường cho Biển Đông và các vùng biển ven bờ, cửa sông khi tiếp tục được tích hợp với mô hình đồng hóa số liệu biển và các mô hình sinh thái, mô hình sóng và mô hình khí quyển.
Hoàng Dương
Báo TN&MT
0 nhận xét:
Post a Comment