Thạc Sĩ Đánh giá năng suất sinh học sơ cấp vùng biển Nam Trung Bộ bằng mô hình ROMS

LUẬN VĂN THẠC SỸ
NĂM 2013

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH 5
DANH MỤ c c Á c BẢNG 7
MỞ ĐẦU

cHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 10
1.1. Lịch sử phát triển mô hình sinh thái 10
1.2. Các công trình nghiên cứu về năng suất sinh h ọ c s ơ cấp khu vực Nam Trung
Bộ 11
cHƯƠNG 2
GIỚI THIỆU MÔ HÌNH ROMS
VÀ MÔ ĐUN HỆ SINH THÁI NPZD 12
2.1. Giới thiệu mô hình ROMS 12
2.2. M ô đun hệ sinh thái NPZD trong ROMS 15

cHƯƠNG 3
ỨNG DỤNG MÔ HÌNH ROMS VÀ M Đ N Ệ SINH THÁI NPZD TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT SINH HọC s Ơ c ẤP
VÙNG BIÉN NAM TRUNG B ộ 20
3.1. Giới thiệu về khu vực biển Nam Trung Bộ 20
3.1.1. Vị trí địa lý và địa hình 20
3.1.2. Điều kiện khí tượng hải văn 21
3.2. Các bước tiến hành 26
3.2.1. Thiết lập điều kiện ban đầu cho mô hình 26
3.2.2. Thiết lập các thông số cho mô hình và chạy mô hình 31
3.2.3. Sự ổn định của mô hình 34
3.2.4. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 34
3.3. Kết quả và nhận xét 36
KÉ T L UẬN 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO 50


MỞ ĐẦU
Tính to án năng suất sinh họ c s ơ c ấp ở một hệ sinh thái biển là công việc có ý nghĩa quan trọ ng trong nghiên cứu hệ sinh thái của một vùng biển. Trong tính toán năng suất sinh họ c s ơ c ấp, việc tính toán các yếu tố sinh thái, cụ thể là nồng độ NO3, sinh khối của thực vật nổi (phytoplankton), động vật nổi (zooplankton), nồng độ chất vẩn (detritus) của một khu vực biển là những công việc chính yếu, song song và làm tiền đề cho tính to án năng suất sinh họ c s ơ cấp. Từ các kết quả nghiên cứu, có thể c ó được những đánh giá về môi trường biển, sức s ản xuất s ơ c ấp của thực vật nổi, động vật nổi, . giúp nhìn nhận về mức độ và tiềm năng phát triển của sinh vật tại khu vực biển quan tâm.
Trong nghiên cứu hệ sinh thái biển, c ó hai hướng nghiên cứu chính: thống kê trên số liệu thực đo và mô hình hóa. Hai hướng nghiên cứu này đều đã được quan tâm và áp dụng tại Việt Nam, trong đó phương pháp mô hình hóa có xu hướng được ưu tiên sử dụng hiện nay do tính hiệu quả và kinh tế. Vùng biển Nam Trung Bộ đã được các nhà khoa họ c quan tâm tính to án năng suất sinh họ c s ơ c ấp từ những năm 80 của thế kỷ 20 theo cả hai hướng trên, trong đó hướng nghiên cứu mô hình hóa thích hợp nhiều điều kiện thực tế và đã đạt được các kết quả khả quan, giúp định hướng nghiên cứu s au đó tập trung s âu hơn vào hướng này.
Trên c ơ s ở đó , luận văn đã sử dụng hướng nghiên cứu mô hình hóa trong tính toán các yếu tố sinh thái quan tr ng cho khu vực biển Nam Trung Bộ, bao gồm nồ độ NO3, sinh khối của thực vật nổ , động vật nổi, nồ độ chất vẩn, vớ t đề tài: “Đánh giá năng suất sinh học sơ cấp vùng biển Nam Trung Bộ bằng mô hình ROMS”. Mục tiêu của luận văn là khai thác được phần mềm tính toán thủy động lực và sinh thái của hệ thố m ì đạ quy mô vùng (ROMS) và áp d ng
tại vùng biển nghiên cứu. Nội dung chính của luậ vă à tìm ểu về ở lý thuyết, c ác bước tiến hành chạy mô hình và phân tích kết quả thu được từ ROMS.

Hệ thống mô hình đại dương quy mô vùng (ROMS) là sản phẩm nghiên cứu của Đại họ c California, Đại họ c Rutgers (Hoa Kỳ) và tổ chức IRD (Pháp), là một mô hình hiện đại có nhiều ứng dụng cho nghiên cứu về một khu vực biển. Luận văn tập trung khai thác ứng dụng mô phỏng trường thủy động lực , trường nhiệt - muối và trường các yếu tố sinh thái của khu vực biển Nam Trung Bộ. Trên kết quả của việc ứng dụng ROMS, luận văn đã đưa ra được bức tranh thủy động lực , trường nhiệt muối và phân bố của các yếu tố sinh thái trên các tầng sâu của khu vực biển Nam Trung Bộ.
Bố cục luận văn gồm ba chương chính như s au:
c h ương 1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu: Đem đến cái nhìn tổng quát về hướng nghiên cứu sinh thái biển hiện đại hiện nay, các thành tựu của thế giới, của Việt Nam nói chung và của khu vực Nam Trung Bộ nói riêng.
c h ương 2. Giới thiệu mô hình ROM s và mô đu n h ệ sinh thái trong ROMS: Giới thiệu về c ơ s ở lý thuyết, phương pháp tính c ủa mô hình ROMS và mô đun hệ sinh thái trong ROMS.
c h ương 3. Ứng dụng mô hình ROM s và mô đu n h ệ sinh thái trong ROMS tính toán năng suất sinh học sơ cấp vùng biển Nam Trung Bộ: giới thiệu về khu vực Nam Trung Bộ, c ác bước tiến hành chạy mô hình và các kết quả tính toán.
9 50