Quần đảo Trường Sa là một tập hợp gồm nhiều đảo san hô, cồn cát, rạn đá (ám tiêu) san hô nói chung (trong đó có rất nhiều rạn san hô vòng, tức rạn vòng hay rạn đá san hô vòng, "đảo" san hô vòng) và bãi ngầm rải rác từ 6°12' đến 12°00' vĩ Bắc và từ 111°30' đến 117°20' kinh Đông, trên một diện tích gần 160.000 km² [5] (nguồn khác: 410.000 km²) ở giữa biển Đông.[Ghi chú 1] Quần đảo này có độ dài từ tây sang đông là 800 km, từ bắc xuống nam là 600 km với độ dài đường bờ biển đạt 926 km.[6][7] Mỗi tài liệu lại có một con số thống kê riêng về số lượng thực thể địa lý của quần đảo này: hơn 100 đảo và rạn đá ngầm (CIA),[6] 137 "đảo-đá-bãi" (Nguyễn Hồng Thao),[8] khoảng 160 đảo nhỏ-cồn cát-rạn đá ngầm-bãi cát ngầm/bãi cạn-bãi ngầm đã đặt tên (Trung Quốc).[9][Ghi chú 2]

Quần đảo Trường Sa

Tổng diện tích đất nổi của quần đảo rất nhỏ, không quá 5 km²[6] (nguồn khác: 11 km² [8]) do số lượng đảo thực sự rất ít mà chủ yếu là các rạn san hô thường và rạn san hô vòng chìm ngập dưới nước khi thủy triều lên. Các hòn đảo san hô ở Trường Sa tương đối bằng phẳng và thấp, ngay cả khi so sánh với một quần đảo san hô khác gần đó là quần đảo Hoàng Sa. Theo CIA, điểm cao nhất của Trường Sa nằm trên đảo Song Tử Tây với cao độ 4 m so với mực nước biển.[6]

Địa hình và địa chất

Quần đảo Trường Sa là một vỉ lục địa bị nhận chìm vào đầu đại Kainozoi do tách giãn lục địa Đông Nam Á, xoay chuyển và trượt dần về phía tây nam.[10] Thềm lục địa Trường Sa là một dải địa hình tương đối hẹp, kéo dài tự nhiên của các đảo từ độ sâu 0–200 m quanh đảo, sâu từ 60 đến 80 m. Thành phần cấu tạo dải này thường là các mảnh vụn san hô, chủ yếu là hạt thô. Trong khi đó, sườn lục địa Trường Sa là một dải bao quanh thềm lục địa, kéo dài từ mép thềm lục địa đến độ sâu 2.500 m, có nơi lên tới hơn 3.000 m; thành phần cấu tạo chủ yếu là từ đá gốc. Các bãi ngầm có bề mặt sườn là các bề mặt đổ dốc từ độ sâu 170 đến 1.500 m. Sườn của các rạn đá ngầm như đá Tây, Vành Khăn, Phan Vinh có sườn dốc gần như thẳng đứng.[11]

Cả quần đảo bị chia cắt bởi các hệ thống đứt gãy có phương đông bắc - tây nam và tây bắc - đông nam, gồm ba nhóm chính là nhóm đứt gãy đông bắc - tây nam (nổi bật nhất), nhóm đứt gãy tây bắc - đông nam và nhóm đứt gãy hướng kinh tuyến - á vĩ tuyến (lệch so với vĩ tuyến).[12] Ba nhóm này chia quần đảo Trường Sa thành ba cụm đảo có quy mô khác nhau:

• Cụm thứ nhất: tập hợp các thực thể ở phía bắc Trường Sa với mật độ phân bố dày và đồng đều, như cặp đảo Song Tử, bãi Đinh Ba, đảo Thị Tứ, Loại Ta, đá Cá Nhám, đảo Ba Bình, Sơn Ca, Nam Yết, Sinh Tồn và đá Lớn.
• Cụm thứ hai: tập hợp các thực thể ở phía đông và đông nam Trường Sa với mật độ phân bố thưa và đều, như đảo Bình Nguyên, Vĩnh Viễn, đá Vành Khăn, bãi Cỏ Mây, bãi Suối Ngà, đá Suối Ngọc, đá Núi Le, Tốc Tan, Phan Vinh, đá Tiên Nữ và đá Công Đo.
• Cụm thứ ba: tập hợp các thực thể ở phía nam và tây nam, phân bố rời rạc và rất không đồng đều về mặt kích thước, như đá Lát, đảo Trường Sa, đá Tây, đá Đông, đá Châu Viên, đá Chữ Thập, đảo An Bang, đá Thuyền Chài, đá Kỳ Vân, bãi Kiêu Ngựa và bãi Thám Hiểm.[13]

Lịch sử hình thành các đảo thuộc quần đảo Trường Sa bắt đầu từ cuối thế Pleistocen, đầu thế Holocen, và đa số chúng là phần nhô cao của các rạn vòng.[14] Theo Nguyễn (1985), các rạn vòng nơi đây được đặc trưng bởi dạng kéo dài theo hướng đông bắc-tây nam, trong khi các đảo và mỏm đá ngầm thường nằm trên góc tây bắc, trái ngược với quy luật phân bố đảo trên các rạn vòng khác trên thế giới. Nguyên nhân của các hiện tượng vừa đề cập có thể là vì hướng gió đông bắc - tây nam và hoạt động kiến tạo trong kỉ Đệ tứ.[15] Tại các rạn vòng này, cấu tạo của đảo nổi và hành lang san hô xung quanh đảo có ít sự khác biệt. Hành lang này thường có diện tích gấp từ 4 đến 35 lần so với diện tích đảo.[16]

Các nhà khoa học Việt Nam đã nghiên cứu một số đảo như Nam Yết, Song Tử Tây, Trường Sa và phân chia địa hình tại đây thành ba mực địa hình theo độ cao, gồm 0,5-1,5 m; 2,0-3,5 m và 4,5–6 m, trong đó mực địa hình 4,5–6 m chỉ có ở phía tây đảo Song Tử Tây (cao nhất quần đảo). Trên một số đảo có một số túi nước ngọt ngầm ở tầng nông, hình thành khi nước mưa ngấm xuống. Tuy nhiên, trữ lượng và chất lượng loại nước này thay đổi theo không gian - thời gian và bị lẫn tạp chất ở tầng đất mặt cũng như lẫn nước biển; tính kiềm yếu là đặc trưng của nguồn nước này.[17] Ngoài ra, diện tích các đảo cũng thay đổi tùy theo mùa; vào mùa đông diện tích giảm và tăng vào mùa hè.[18] Sự sống còn của đảo lệ thuộc vào sự phát triển của san hô; nếu san hô chết sẽ khiến đảo dễ bị sóng và gió bão bào trụi.[16]

Khí hậu

Quần đảo Trường Sa nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới với hai mùa. Gió mùa đông nam thổi qua Trường Sa từ tháng 3 đến tháng 4 trong khi gió mùa tây nam thổi từ tháng 5 đến tháng 11. Theo số liệu của McManus, Shao & Lin (2010), nhiệt độ không khí trung bình trong năm của quần đảo vào khoảng 27 °C.[19] Tại Trạm khí tượng trên đảo Trường Sa, nhiệt độ trung bình đo được là 27,7 °C. Về mùa hè (tháng 5 đến tháng 10) nhiệt độ trung bình đạt 28,2 °C; giá trị cực đại đo được là 29,3 °C vào tháng 9. Về mùa đông (tháng 10 đến tháng 4), nhiệt độ trung bình là 28,8 °C, trong đó giá trị cực tiểu đo được là 26,4 °C vào tháng 2. Nhiệt độ trung bình tháng 4 (tháng chuyển tiếp từ mùa đông sang mùa hè) là 28,8 °C, còn nhiệt độ trung bình tháng 10 (tháng chuyển tiếp từ mùa hè sang mùa đông) là 27,8 °C, gần xấp xỉ với nhiệt độ trung bình năm. Nhìn chung biên độ dao động của nhiệt độ không khí vùng đảo Trường Sa không quá 4 °C.[20]

Nhiệt độ nước biển bị ảnh hưởng rất lớn bởi yếu tố thời tiết. Do nằm trong vùng nhiệt đới nên tầm nhiệt độ cao là đặc trưng cho nước biển Trường Sa. Vào mùa đông, nhiệt độ trung bình là 26-28 °C và đạt cực tiểu 25-26 °C vào tháng 12 và tháng 1. Vào mùa hè, nhiệt độ trung bình tầng mặt là 29-31 °C và đạt cực đại là 31-32 °C vào tháng 5.[21]

Dữ liệu khí hậu của đảo Trường Sa (nhiệt độ nước biển)
Tháng	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Năm
Cao kỉ lục °C	28.1	29.2	30.6	31.7	32.9	32.4	33.0	31.6	34.2	31.4	32.0	30.4	34,2
Trung bình ngày, °C	26.2	26.3	27.5	28.7	29.6	29.2	28.5	28.5	28.6	28.8	28.5	27.5	28,2
Thấp kỉ lục, °C	25.0	24.6	24.5	25.8	26.0	26.7	26.2	26.7	25.9	26.4	26.6	25.6	24,5
Cao kỉ lục, °F	82,6	84,6	87,1	89,1	91,2	90,3	91,4	88,9	93,6	88,5	89,6	86,7	93.6
Trung bình ngày, °F	79,2	79,3	81,5	83,7	85,3	84,6	83,3	83,3	83,5	83,8	83,3	81,5	82,7
Thấp kỉ lục, °F	77,0	76,3	76,1	78,4	78,8	80,1	79,2	80,1	78,6	79,5	79,9	78,1	76.1
Nguồn: Trạm khí tượng Trường Sa (1986-1987)[22]

Mùa khô tại quần đảo kéo dài từ tháng 2 đến tháng 4 còn mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 1 năm sau.[20] Lượng mưa dao động từ 1.800 đến 2.200 mm.[19] Trong giai đoạn 1954-1998, có tổng cộng 498 cơn bão ở biển Đông, trong đó có 89 trận đi qua hoặc phát sinh từ quần đảo Trường Sa. Một đặc điểm quan trọng là bão có xu hướng muộn dần từ bắc xuống nam. Cụ thể, bão chủ yếu xuất hiện ở phía bắc và trung tâm quần đảo trong tháng 10, trong khi bão đi qua phía nam rất ít và nếu có thì chủ yếu là trong tháng 11.[23] Trong cơn bão, tốc độ gió cực đại ghi nhận trong giai đoạn 1977-1985 có thể lên đến 34 m/s so với mức trung bình mọi thời điểm là 5,9 m/s.[24]

Bão biển Đông (1954-1998)
Đặc trưng	Qua quần đảo	Qua phía bắc quần đảo	Qua phía nam quần đảo	Hình thành trong quần đảo
Số cơn bão	34	33	2	20
Tần suất trong 89 cơn bão	38%	37%	2%	22%
Tần suất trong 498 cơn bão	7%	6%	0,4%	4%
Nguồn: Bùi Nhi Thanh & Nguyễn Văn Lương (2007)[23]

Phân cụm

Do sở hữu rất nhiều thực thể địa lý nên quần đảo Trường Sa được các nhà hàng hải quốc tế cũng như một số quốc gia phân chia thành nhiều cụm riêng biệt dựa trên sự gần gũi hoặc tương đồng về mặt địa lý hay đơn thuần chỉ là phân chia tương đối.

Việt Nam phân chia

Việt Nam chia quần đảo Trường Sa thành tám cụm là cụm Song Tử, cụm Thị Tứ, cụm Loại Ta, cụm Nam Yết, cụm Sinh Tồn, cụm Trường Sa, cụm Thám Hiểm (còn gọi là cụm An Bang) và cụm Bình Nguyên.[25]

Cụm Song TửĐá Nam là một rạn san hô (ám tiêu san hô) thuộc cụm Song Tử.

Cụm Song Tử là một tập hợp các thực thể địa lý nằm ở phần tây bắc của quần đảo Trường Sa. Gọi là Song Tử vì hai đảo Song Tử Đông và Song Tử Tây như một cặp đảo song sinh, vừa nằm gần nhau vừa có kích thước gần như tương đương. Cặp đảo này hợp cùng các rạn đá san hô như đá Nam, đá Bắc ở khu vực lân cận để tạo nên một vòng cung san hô lớn mà tài liệu hàng hải quốc tế gọi là (cụm) rạn Nguy Hiểm phía Bắc (tiếng Anh: North Danger Reef(s); tiếng Trung: 双子群礁; Hán-Việt: Song Tử quần tiêu). Tuy nhiên, Việt Nam còn gộp hai rạn vòng ngầm dưới nước ở phía đông của rạn Nguy Hiểm phía Bắc vào cụm Song Tử, cụ thể là bãi Đinh Ba và bãi Núi Cầu.

Cụm Thị TứĐá Xu Bi là một rạn san hô vòng thuộc cụm Thị Tứ.

Cụm Thị Tứ là một tập hợp các thực thể địa lý nằm ở phía nam của cụm Song Tử và phía bắc của cụm Loại Ta. Cụm này chỉ có một đảo san hô là Thị Tứ (đứng thứ hai về diện tích trong quần đảo), còn lại đều là các rạn đá như đá Hoài Ân, đá Vĩnh Hảo, đá Xu Bi... Đá Xu Bi là trường hợp cá biệt do tách biệt hẳn về phía tây nam so với tất cả các thực thể còn lại. Trừ đá Xu Bi thì đảo Thị Tứ và các rạn đá lân cận cùng nhau tạo thành cụm rạn Thị Tứ (tiếng Anh: Thitu Reefs; tiếng Trung: 中业群礁; Hán-Việt: Trung Nghiệp quần tiêu) theo tài liệu hàng hải quốc tế.

Cụm Loại Ta

Cụm Loại Ta là một tập hợp các thực thể địa lý nằm ở phía nam của cụm Thị Tứ và phía bắc của cụm Nam Yết. Cụm này có hai đảo lớn là Loại Ta và Bến Lạc. Đảo Loại Ta là trung tâm của bãi san hô Loại Ta (tiếng Anh: Loaita Bank; tiếng Trung: 道明群礁; Hán-Việt: Đạo Minh quần tiêu) theo cách gọi của tài liệu hàng hải quốc tế; về hai phía đông-tây của đảo là các cồn cát và rạn san hô như bãi An Nhơn, bãi An Nhơn Bắc, bãi Loại Ta,... Về phía đông bắc của bãi san hô Loại Ta là một rạn đá ngầm lớn có tên là bãi Đường; tại đầu mút phía bắc của bãi này là một rạn đá ngầm với tên gọi đá An Lão. Trong khi đó, đảo Bến Lạc (đứng thứ ba về diện tích trong quần đảo) và đá Cá Nhám lại nằm tách biệt hẳn về phía đông của các thực thể trên.

Cụm Nam Yết

Cụm Nam Yết là một tập hợp các thực thể địa lý nằm ở phía nam cụm Loại Ta và phía bắc của cụm Sinh Tồn, gồm hàng loạt thực thể nổi bật như đảo Ba Bình (lớn nhất quần đảo), đảo Nam Yết, đảo Sơn Ca, đá Én Đất, đá Ga Ven,... Đa số các thực thể địa lý thuộc cụm này hợp thành một bãi san hô dạng vòng có tên gọi bãi san hô Tizard (tiếng Anh: Tizard Bank; tiếng Trung: 郑和群礁; Hán-Việt: Trịnh Hoà quần tiêu) theo tài liệu hàng hải quốc tế. Ngoài ra, về phía tây của bãi san hô Tizard còn có một số thực thể nằm riêng biệt như đá Lớn, đá Chữ Thập,...

Cụm Sinh TồnĐảo Sinh Tồn Đông là một cồn cát thuộc cụm Sinh Tồn.

Cụm Sinh Tồn là một tập hợp các thực thể địa lý nằm ở phía nam cụm Nam Yết. Khái niệm "cụm Sinh Tồn" hầu như đồng nhất với khái niệm bãi san hô Liên Minh hay cụm rạn Liên Minh (tiếng Anh: Union Bank/Reefs; tiếng Trung: 九章群礁; Hán-Việt: Cửu Chương quần tiêu) của tài liệu hàng hải quốc tế. Cụm này chỉ có một đảo san hô là đảo Sinh Tồn, một cồn cát là đảo Sinh Tồn Đông, còn lại là rất nhiều rạn đá như đá Cô Lin, đá Gạc Ma, đá Len Đao,... Trong số này, đá Ba Đầu là rạn đá lớn nhất.

Cụm Trường SaĐảo Trường Sa là một đảo san hô thuộc cụm Trường Sa. Trong ảnh: cầu tàu và một phần đảo Trường Sa.

Cụm Trường Sa là một tập hợp các thực thể địa lý nằm dàn trải theo chiều ngang từ tây sang đông ở phía nam của các cụm Nam Yết, Sinh Tồn và phía bắc của cụm Thám Hiểm, chủ yếu giữa hai vĩ tuyến 8° Bắc và 9° Bắc. Cụm này chỉ có một đảo san hô là đảo Trường Sa (biệt danh: Trường Sa Lớn), còn lại đều là rạn thường nói chung và rạn vòng nói riêng như đá Tây, đá Tiên Nữ, đảo Phan Vinh, đảo Trường Sa Đông... Bốn thực thể theo thứ tự từ tây sang đông gồm đá Tây, đảo Trường Sa Đông, đá Đông và đá Châu Viên cấu thành khái niệm cụm rạn Luân Đôn (tiếng Anh: London Reefs; tiếng Trung: 尹庆群礁; Hán-Việt: Doãn Khánh quần tiêu) theo tài liệu hàng hải quốc tế.

Cụm Thám HiểmBãi Trăng Khuyết là một rạn san hô vòng thuộc cụm Thám Hiểm/An Bang.

Cụm Thám Hiểm hay cụm An Bang là một tập hợp các thực thể địa lý ở phía nam của quần đảo Trường Sa. Cụm này không có đảo san hô nào ngoài một cồn cát nổi bật là An Bang (quen gọi là đảo An Bang). Nhìn chung phần lớn thực thể địa lý của cụm này tạo thành một vòng cung lớn với phần lõm hướng về phía đông nam, trải dài từ đá Sác Lốt, qua đá Công Đo đến bãi Trăng Khuyết gần sát với Philippines. Một máng biển ngăn cách vòng cung này với thềm lục địa của đảo Borneo.

Cụm Bình Nguyên

Cụm Bình Nguyên là một tập hợp các thực thể địa lý hợp thành từ phần phía đông của quần đảo Trường Sa, trong khu vực gần với đảo Palawan, Philippines. Tuy cụm này có nhiều thực thể địa lý nhất so với các cụm còn lại nhưng số này lại phân tán rải rác trên một vùng biển rộng lớn. Vĩnh Viễn và Bình Nguyên là hai đảo duy nhất của cụm, trong đó đảo Bình Nguyên đang chịu tác động của hiện tượng xói mòn. Số thực thể còn lại đều là những dạng rạn đá (ví dụ rạn vòng) và các bãi cát ngầm/bãi cạn cùng bãi ngầm.

Trung Quốc phân chia

Ngày 25 tháng 4 năm 1983, Nhân dân Nhật báo của Trung Quốc đã công khai danh sách 287 địa danh thuộc biển Đông, trong đó có tổng cộng 193 địa danh liên quan đến quần đảo Nam Sa.[9] Về mặt tên gọi, địa danh do Trung Quốc đặt thể hiện một phần tính chất của thực thể như đảo, cồn cát (sa châu), rạn đá ngầm (ám tiêu), bãi cát ngầm/bãi cạn (ám sa), bãi ngầm (ám than) và cả các luồng lạch (môn, thuỷ đạo) cho tàu thuyền. Nghiên cứu đăng tải trên mạng Hải Nam sử chí thể hiện rằng Trung Quốc phân biệt cả các loại hình rạn đá khác nhau như rạn mặt bàn (đài tiêu) hay rạn vòng (hoàn tiêu) để làm cơ sở phân loại chi tiết hơn.

Cách hiểu của Trung Quốc về quần đảo Nam Sa khác so với cách hiểu hiện thời của bản đồ hành chính Việt Nam về quần đảo Trường Sa ở chỗ nước này còn gộp rất nhiều thực thể địa lý trong khu vực gần Malaysia và Brunei (hầu như đều là bãi cát ngầm/bãi cạn và bãi ngầm) vào tổng thể Nam Sa. Dưới đây là danh sách nhóm và phân nhóm của khái niệm Nam Sa theo mạng Hải Nam sử chí (Trung Quốc):[26]

Số thứ tự	Nhóm	Phân nhóm	Quan điểm của Việt Nam
1	Bắc	Bắc	Cụm Song Tử
Trung	Cụm Thị Tứ, cụm Loại Ta và phần lớn cụm Nam Yết
Nam	Cụm Sinh Tồn
2	Đông Bắc	Bãi ngầm Lễ Nhạc	Khu vực bãi Cỏ Rong, bãi Đá Bắc, đá Gò Già và đá Đồng Thạnh của cụm Bình Nguyên
Ngoại vi bãi ngầm Lễ Nhạc	Phần lớn cụm Bình Nguyên như bãi Tổ Muỗi, bãi Nam,... và bãi Trăng Khuyết thuộc cụm Thám Hiểm
Rạn vòng Phí-Mã	Ám tiêu san hô có hai đảo Bình Nguyên và Vĩnh Viễn (thuộc cụm Bình Nguyên)
3	Trung	Vùng luồng lạch Nam Hoa	Đá Chữ Thập của cụm Nam Yết và một vùng nằm giữa các cụm Nam Yết, Sinh Tồn và Trường Sa
Vùng vòng cung phía đông	Gồm hầu hết phần phía đông của cụm Trường Sa, hầu hết cụm Thám Hiểm và cả khu vực rạn san hô Louisa.
Vùng vòng cung phía tây	Phần phía tây của cụm Trường Sa cùng với bãi Vũng Mây. Việt Nam xem bãi Vũng Mây là một phần của vùng đặc quyền kinh tế - thềm lục địa và không thuộc Trường Sa.
Khu vực trung bộ máng biển	Vài thực thể đơn lẻ thuộc cụm Thám Hiểm và cụm Trường Sa
4	Tây Nam	Khu vực năm bãi ngầm là Tây Vệ, Quảng Nhã, Nhân Tuấn, Lý Chuẩn và Vạn An	Khu vực năm bãi ngầm là Phúc Nguyên, Phúc Tần, Huyền Trân, Quế Đường và Tư Chính; Việt Nam xem năm bãi này thuộc vùng đặc quyền kinh tế - thềm lục địa và không thuộc Trường Sa.
5	Nam	Bãi cạn/Bãi cát ngầm Bắc Khang (北康暗沙, tương đương North Luconia Shoals, tức cụm bãi cạn Luconia Bắc)	Việt Nam không đòi hỏi.
Bãi cạn/Bãi cát ngầm Nam Khang (南康暗沙, tương đương South Luconia Shoals, tức cụm bãi cạn Luconia Nam)
Bãi cát ngầm Tăng Mẫu (曾母暗沙, tương đương James Shoal, tức bãi ngầm James)