NHỮNG TIẾN BỘ VỀ HỆ THỐNG CẢNH BÁO 20 NĂM SAU TRẬN SÓNG THẦN Ở INDONESIA (Phan Minh / RFI)

 

Những tiến bộ về hệ thống cảnh báo 20 năm sau trận sóng thần ở Indonesia

Phan Minh  -  RFI

Đăng ngày: 26/12/2024 - 08:57  -  Sửa đổi ngày: 26/12/2024 - 13:12

https://www.rfi.fr/vi/khoa-h%E1%BB%8Dc/20241226-nh%E1%BB%AFng-ti%E1%BA%BFn-b%E1%BB%99-v%E1%BB%81-h%E1%BB%87-th%E1%BB%91ng-c%E1%BA%A3nh-b%C3%A1o-20-n%C4%83m-sau-tr%E1%BA%ADn-s%C3%B3ng-th%E1%BA%A7n-%E1%BB%9F-indonesia

 

Cảnh báo trước về động đất và sóng thần có thể giúp cải thiện công tác cứu hộ. Làm thế nào để nhanh chóng phát hiện những hiện tượng bất ngờ này ?

 

HÌNH :

Hình ảnh trên không của thị trấn Meulaboh ở tỉnh Aceh, bắc Sumatra, Indonesia, bị sóng thủy triều san phẳng ngày 29/12/2004. ASSOCIATED PRESS - FADLAN ARMAN SYAM

 

Cách đây đúng 20 năm, ngày 26/12/2004, một trận động đất lớn, xảy ra ở khu vực Sumatra, Indonesia, đã tạo ra một vết nứt dài hơn 1.300 km trong khoảng 10 phút. Trận động đất đã tạo ra sóng thần cao đến 30 mét ở một số khu vực, làm tình hình ở những vùng bị động đất trở nên trầm trọng hơn, khiến 220.000 người chết hoặc bị thương ở 14 quốc gia quanh Ấn Độ Dương. Mặc dù sóng thần đã phải mất nhiều giờ đồng hồ mới tràn vào một số khu vực như Ấn Độ hay Sri Lanka, đa phần các nạn nhân không được cảnh báo trước.

20 năm sau thảm họa, các hệ thống cảnh báo giờ đây giúp giảm tác động của động đất và sóng thần.

 

Cảnh báo động đất và sóng thần được phát qua còi báo động, điện thoại, radio và truyền hình. Chỉ vài giây là đủ để thực hiện các biện pháp như tránh xa cửa sổ, ẩn nấp dưới bàn, phanh tàu hỏa để tránh hiện tượng trật bánh, ngừng phẫu thuật, và nhiều việc khác. Chỉ trong vài phút, các khu vực ven biển có thể được sơ tán trước khi sóng thần đến. Những cảnh báo này có thể cứu sống nhiều người và giảm tác động tâm lý cho dân cư.

 

 

Cảnh báo sóng thần hiện nay

 

Trận động đất ở Sumatra, Indonesia hồi năm 2004 đã thúc đẩy việc phát triển các phương pháp cảnh báo sóng thần : đây là lần đầu tiên một trận động đất lớn được đo bằng một mạng lưới các máy đo địa chấn hiện đại. Hiện tượng đứt gãy trong lòng đất có quy mô lớn đến mức phải mất vài giờ để xác định mức độ của động đất. Vì Ấn Độ Dương không có hệ thống cảnh báo, các khu vực ven biển không kịp sơ tán trước khi sóng thần đến.

 

Khi động đất xảy ra dưới đại dương, các mảng kiến tạo dưới đáy đại dương di chuyển và tạo ra sóng thần. Tuy nhiên, sóng địa chấn lan truyền nhanh hơn rất nhiều so với sóng thần (ít nhất 40 lần). Do đó, chúng ta có thể phát hiện sóng địa chấn trước khi sóng thần ập vào bờ biển và nhanh chóng xác định khả năng xảy ra sóng thần sau động đất. Việc sóng thần có đến hay không có thể được xác nhận bằng các phao đo sóng ở ngoài khơi.

 

Cường độ của sóng thần chủ yếu phụ thuộc vào vị trí, kích thước và hình dạng của vết nứt. Tuy nhiên, việc ước tính các tham số này rất phức tạp đối với các trận động đất lớn, vì tín hiệu địa chấn bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi kích thước lớn của vết nứt và sự phức tạp của hiện tượng đứt gãy. Để giải quyết vấn đề này, từ năm 2008, các nhà khoa học đã đề xuất sử dụng một tín hiệu địa chấn gọi là hệ thống W, tương ứng với các sóng có bước sóng rất dài, giúp xác định nhanh chóng vị trí phát sinh động đất, ngay cả khi vết nứt rất lớn và phức tạp.

 

Hệ thống W hiện nay được sử dụng để nhanh chóng xác định các trận động đất lớn và khả năng gây sóng thần trong vòng 20 đến 30 phút, nhờ vào các trạm địa chấn trên toàn cầu. Với mạng lưới đo địa chấn đủ dày đặc, các nhà khoa học đã nhận thấy có thể ước tính nhanh hơn bằng cách sử dụng dữ liệu khu vực trong vòng chưa đầy 10 phút. Loại ứng dụng này hiện đang được triển khai hoặc thử nghiệm tại các cơ quan ở Nhật Bản, Chilê và bang California ở Mỹ.

 

Hệ thống cảnh báo sóng thần được thử nghiệm lần đầu trong trận động đất Tohoku ở Nhật Bản vào tháng 03/2011, tương đương mức độ trận động đất Sumatra, và cũng tạo ra sóng thần lớn. Một cảnh báo sóng thần đã nhanh chóng được phát ra từ Cơ quan khí tượng Nhật Bản, giúp sơ tán các khu vực ven biển trong khoảng 5 phút. Một ước tính chính xác hơn về mức độ của trận động đất đã được đưa ra trong vòng 20 phút nhờ hệ thống W, giúp sơ tán các khu vực ven biển ở nhiều quốc gia quanh Thái Bình Dương và giảm tác động của sóng thần.

 

 

Cảnh báo “sớm” hiện nay : Trong vòng chưa đầy 1 phút

 

Việc có sẵn dữ liệu địa chấn theo thời gian thực đã giúp phát triển các hệ thống cảnh báo nhanh chóng hơn để cảnh báo về sự xuất hiện của chấn động.

 

Các hệ thống này dựa vào nguyên lý rằng sóng có mức độ hủy diệt lớn nhất là sóng cắt (còn gọi là sóng S) lan truyền chậm hơn các sóng nén (còn gọi là sóng P), có biên độ thấp hơn, với sức công phá nhỏ hơn. Khi một trận động đất xảy ra tại khu vực có đầy đủ thiết bị đo địa chấn, sóng nén có thể được phát hiện rất nhanh chóng. Thông tin này có thể được xử lý gần như ngay lập tức để phát cảnh báo trước khi xảy ra chấn động mạnh.

 

Các kỹ thuật cảnh báo sớm đã được sử dụng, đặc biệt ở Nhật Bản, Mêhicô, Đài Loan và California từ những năm 90 trong một số trường hợp. Nhờ vậy mà người ta nhận được cảnh báo từ vài giây cho đến 1 phút trước khi chấn động đến.

 

 

Kết hợp nhiều dữ liệu khác nhau để cảnh báo hiệu quả và nhanh hơn

 

Để cải thiện các hệ thống cảnh báo, trong 20 năm qua, các nhà khoa học đã sử dụng những biện pháp khác ngoài dữ liệu địa chấn.

 

Ví dụ, các phát triển gần đây giúp xác định nhanh chóng và chi tiết hơn về hiện tượng đứt gãy bằng cách kết hợp dữ liệu địa chấn với dữ liệu GPS, giúp đo lường nhanh chóng những chuyển động xảy ra gần vết nứt. Các kỹ thuật này tính đến phạm vi không gian của tình trạng đứt gãy và ảnh hưởng của chúng đến chuyển động của mặt đất.

 

Một cách khác để tiết kiệm thời gian là đưa các bộ cảm biến vào gần những vị trí phát sinh động đất, đặc biệt là khi chúng xảy ra ngoài khơi. Các chuyên gia đang nỗ lực lắp đặt thiết bị đo dưới biển gần các hố đại dương, nơi xảy ra động đất lớn. Điển hình là Nhật Bản đã có một mạng lưới bộ cảm biến dưới biển từ năm 2011, bao gồm các cảm biến địa chấn và khí áp.

 

Cũng có một hệ thống cáp ngầm, gọi là cáp thông minh (smart cable), hiện đang được triển khai giữa bờ biển Bồ Đào Nha, Azores và Madeira. Cáp này có các cảm biến địa chấn và áp suất hỗ trợ hệ thống cảnh báo nhanh về động đất, sóng thần và thời tiết.

 

Một phương pháp khác vẫn đang phát triển là phát hiện tín hiệu trọng lực, liên quan đến sự di chuyển của các khối đá lớn gây ra bởi động đất. Những tín hiệu này lan truyền gần như ngay lập tức (với tốc độ ánh sáng), giúp xác định nhanh chóng cường độ của các động đất lớn.

 

Nghiên cứu gần đây cho thấy trí tuệ nhân tạo có thể đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý những tín hiệu này. Các thuật toán học máy giúp phát hiện và phân tích nhanh chóng những dao động trọng lực để ước tính cường độ của động đất gần như ngay lập tức. Phương pháp này vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm và mặc dù hiện chỉ áp dụng cho động đất lớn (trên 8 độ Richter), nhưng có thể tạo ra cơ hội cho việc phát triển hệ thống cảnh báo nhanh hơn trong tương lai.

 

 

Giới hạn của cảnh báo địa chấn

 

Với tốc độ hiện nay, các cảnh báo đầu tiên thường được phát ra trước khi hiện tượng đứt gãy chấm dứt. Thời gian đứt gãy có thể kéo dài vài phút đối với động đất lớn, được coi là một giới hạn cơ bản.

 

Điều này khiến mọi người đặt câu hỏi liệu có thể ước tính mức độ của động đất trước khi hiện tượng đứt gãy chấm dứt hay không ? Tất cả các trận động đất lớn đều bắt đầu bằng hiện tượng đứt gãy nhỏ trước khi lan rộng ra.

 

Một số nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng sự phát triển ban đầu của tình trạng đứt gãy giống nhau đối với cả động đất lớn lẫn nhỏ. Tuy nhiên, sự khác biệt chỉ xuất hiện sau giai đoạn phát triển ban đầu, trước khi tình trạng đứt gãy hoàn toàn chấm dứt. Các quan sát này cho thấy có thể ước tính cường độ của động đất trước khi hiện tượng đứt gãy kết thúc.

 

 

Có thể phát hiện tín hiệu trước khi xảy ra động đất ?

 

Những cải tiến trong hệ thống quan sát đã thay đổi hoàn toàn cách hiểu về các vết nứt và động đất. Kết hợp dữ liệu địa chấn với đo đạc địa lý (GPS, interferometry radar) đã giúp phát hiện những thay đổi trong cấu trúc của vỏ Trái đất. Mặc dù động đất là dấu hiệu dễ nhận thấy của hoạt động gây ra hiện tượng địa chất gãy, vẫn có những động đất chậm, với vết nứt trượt từ vài ngày đến vài tháng mà không tạo ra sóng địa chấn. Những biến dạng này thường liên quan đến các động đất nhỏ, được phát hiện bởi máy đo địa chấn. Trong một số trường hợp, những sự kiện này có thể xảy ra trước khi có động đất lớn, gợi ý rằng có thể phát hiện tín hiệu từ trước.

 

Dù có hy vọng, các tín hiệu báo trước hiện tại chỉ được nhận diện sau khi xảy ra chấn động mạnh. Nói cách khác, hiện tại không thể dự báo động đất trong ngắn hạn, vì các dữ liệu không thể cho biết một loạt động đất nhỏ có dẫn đến động đất lớn hay không.

 

Nguồn : The Conversation