Phóng to

Hệ thống báo động tsunami tại duyên hải tây nước Mỹ và Thái Bình Dương

TTCN - Không như nhiều người tưởng, tsunami không phải là những ngọn sóng ầm ầm cuồn cuộn tiến vào đất liền mà người ta có thể mục kích và nghe được âm thanh của nó từ xa ngoài khơi.

Ngay khi ngồi trên thuyền, bạn cũng không thể biết tsunami bắt đầu xuất hiện. Và quan sát từ máy bay, bạn cũng không hề thấy dấu hiệu báo trước một đợt tsunami. Đó là lý do cơn sóng thần đã giết trong tích tắc hàng chục ngàn người trong thảm họa đau lòng xảy đến ít nhất 10 quốc gia châu Á vào ngày 26-12-2004.

Tsunami là gì?

Phóng to

Bãi biển Patong (Phuket, Thái Lan) trở thành bình địa

Theo trang web Trung tâm Thông tin động đất quốc gia Hoa Kỳ, thảm họa thiên tai chấn động hôm 26-12 là hậu quả dẫn theo của một vụ động đất, trên bề mặt đĩa địa chất bên dưới Ấn Độ và Myanmar, làm vỡ một mảnh vỏ Trái đất (rộng khoảng 992km) sau khi đĩa Myanmar bất ngờ trồi lên, cao hơn đĩa Ấn Độ ít nhất 15m. Trận động đất lần này xảy ra cực mạnh với 9 độ Richter, lớn nhất trong bốn thập niên kể từ trận động đất Good Friday 9,2 độ Richter tấn công Alaska (Mỹ) vào năm 1964 và là trận lớn thứ tư kể từ năm 1900. Sức mạnh động đất lớn đến mức nó lan tận Somalia, cách tâm chấn 4.100m.

Tâm chấn động đất nằm ở độ sâu 10km, cách tây Sumatra khoảng 160km, trong khu vực “vòng đai lửa” liên tục sinh ra động đất. Để có thể hình dung mức độ khốc liệt của trận động đất lần này, thử so sánh rằng năng lượng trận động đất đã vượt quá tổng tiêu thụ năng lượng toàn nước Mỹ trong một tháng hoặc tương đương năng lượng sinh ra bởi bão dữ (chẳng hạn bão Isabel) trong liên tục 70 ngày (Science Daily 27-12-2004).

Phóng to

Cảnh đau lòng sau thảm họa tsunami 26-12-2004 (khoảng 1/3 nạn nhân là trẻ em)

Thảm họa gần như nằm ngoài tầm dự báo bởi lâu nay Ấn Độ Dương hiếm xuất hiện tsunami. Lần cuối cùng mà khu vực này bị tsunami tấn công là năm 1883 (sinh ra từ trận động đất Krakatoa). Do đó, các nước thuộc Ấn Độ Dương không có hệ thống cảnh báo tsunami như vùng Thái Bình Dương.

Ngoài động đất, tsunami còn có thể được sinh ra bởi lở đất, phún xuất núi lửa, nổ hạt nhân hoặc thiên thạch. Khi tsunami dịch chuyển trên đại dương, chiều dài từ chóp sóng trước đến chóp sóng sau có thể cách xa hàng trăm kilômet hoặc hơn và độ cao chóp sóng chỉ khoảng vài mét. Do vậy, người ta không thể thấy dấu hiệu “chường mặt” của tsunami. Nói cách khác, tsunami không phải là sự di chuyển của bề mặt sóng mà là toàn bộ khối nước!

Trong lòng đại dương, tsunami có thể lướt tới với vận tốc 970km/giờ (theo website Cơ quan Quản lý khí quyển - đại dương quốc gia Hoa Kỳ - NOAA). Tsunami chỉ thật sự hiện nguyên hình với sức mạnh hủy diệt kinh hoàng khi nó đến gần bờ. Tốc độ sóng biến mất và thay vào đó là độ cao sóng. Ở vùng nước nông, một tsunami có thể sinh ra ngọn sóng khổng lồ 30m hoặc hơn (ngọn sóng tsunami tấn công vịnh Lituya, Alaska năm 1958 cao đến 525m!)...

Từ tsunami được dùng phổ biến vào năm 1963 trong một hội thảo khoa học quốc tế (từ tiếng Nhật - tsu có nghĩa “cảng” và nami có nghĩa “sóng”) và có khi được hiểu là “sóng thần”. Tuy nhiên, như các chuyên gia NOAA xác định, tsunami thật ra không liên quan sóng. Sóng là kết quả của ảnh hưởng sức gió và thủy triều là ảnh hưởng của lực hút Mặt trăng, Mặt trời cùng hành tinh; trong khi tsunami không gây ra bởi sóng to gió lớn và cũng chẳng liên quan đến thủy triều. Đặc tính của tsunami là sóng nước nông (shallow - water waves) - khác với sóng bởi gió (wind - generated waves).

Phóng to

Một thanh gỗ đâm xuyên lốp xe sau trận tsunami tại Alaska năm 1964

Sóng bởi gió thường có chu kỳ (thời gian giữa hai đợt sóng liên tiếp) khoảng 5-20 giây và độ dài (khoảng cách giữa hai đợt sóng liên tiếp) khoảng 100-200m (website NOAA). Trong khi đó, tsunami có chu kỳ từ 10-120 phút và bước sóng có thể lên đến 500km. Hơn nữa, sóng bởi gió thường mất năng lượng sau một quãng di chuyển; trong khi đó do dịch chuyển ngầm trong lòng đại dương, tsunami có thể đi cực nhanh và không mất nhiều năng lượng. Cụ thể, bởi vận tốc tsunami liên quan độ sâu nên khi độ sâu nông dần, vận tốc tsunami cũng biến mất nhưng tổng năng lượng tsunami hầu như giữ nguyên. Trong đại dương sâu khoảng 6.100m, tsunami di chuyển chừng 890km/giờ (bằng vận tốc máy bay) và nó có thể lướt từ bên này đến bên kia Thái Bình Dương trong không đầy một ngày.

Khoa học giải quyết tsunami như thế nào?

Trong lịch sử Trái đất, người ta còn ghi nhận sự xuất hiện của mega-tsunami (tại Madagascar, cách nay khoảng 4.000 năm), với ngọn sóng có thể cao đến 100m hoặc hơn. Các cụm quần đảo núi lửa như Réunion hoặc Hawaii rất có thể là nguy cơ sinh ra mega-tsunami (tsunami cực mạnh) trong tương lai, do cấu trúc to của chúng không đủ ổn định và có thể sụp bởi một nguyên nhân nào đó. Một khi điều này xảy ra, sự xuất hiện mega-tsunami hầu như là chắc chắn (vài năm gần đây người ta đã phát hiện dấu vết một số mảnh vỡ rơi ra từ “thân” của quần đảo Hawaii).

Nơi có thể gây ra mega-tsunami nữa là đảo La Palma thuộc quần đảo Canary. Trong vụ phún xuất năm 1949, vài phần ở nửa phía tây của rặng Cumbre Vieja (La Palma) đã rơi xuống Đại Tây Dương. Quá trình này hình thành có lẽ do áp lực từ sức nóng nham thạch và nước bốc hơi bị kẹt trong cấu trúc đảo, khiến toàn bộ “dàn giá” đảo bị chao đảo. Nếu một đợt phún xuất mạnh nữa xảy ra, nửa phía tây của đảo (khoảng 500 tỉ tấn) có thể rơi ùm xuống biển và mega-tsunami dẫn theo là điều không thể tránh khỏi. Vài trăm năm trở lại đây, thế giới đã chứng kiến một số mega-tsunami cường độ nhỏ, chẳng hạn đợt tsunami sinh ra do trận động đất Kamchatka vào ngày 17-10-1737 (ngọn tsunami cao hơn 50m).

Phóng to

Phao theo dõi tsunami

Nhiều quốc gia Thái Bình Dương, đặc biệt Nhật, đều trang bị hệ thống quan sát và cảnh báo tsunami (ngoài ra còn có hệ thống hiện đại CREST - Consolidated Reporting of Earthquakes and Tsunamis - lắp tại duyên hải tây nước Mỹ). Tuy nhiên, hệ thống báo động tsunami chỉ là giải pháp dường như mang tính tâm lý nhiều hơn là đem lại độ tin cậy khoa học. Dù tâm chấn động đất trong lòng biển có thể dò ra cực nhanh, nhưng người ta vẫn không thể biết những thay đổi lòng biển diễn ra như thế nào với mức độ nhiều ít (để có thể biết chính xác tsunami xuất hiện hay không).

Cho đến nay (theo website Trung tâm nghiên cứu tsunami thuộc Đại học Washington), chưa hệ thống nào có thể phát hiện tsunami trước khi nó đem đến thảm họa, và cũng chưa hệ thống nào có thể tính được thời gian giữa một trận động đất và một tsunami kéo theo. Chẳng hạn đợt tsunami vào ngày 12-7-1993: gây ra bởi trận động đất ngoài khơi đảo Hokkaido (Nhật), tsunami đã xuất hiện chỉ sau năm phút. Trong đợt tsunami lần này, sóng mạnh đến nam Thái Lan khoảng một giờ sau động đất. Hai tiếng rưỡi sau, dòng tsunami dịch chuyển khoảng 1.600km bắt đầu ào vào Ấn Độ, Sri Lanka, tiếp đó là Malaysia, Maldives, Myanmar, Bangladesh… rồi cuối cùng đến Somalia.

Một bài học đẫm nước mắt

Hầu hết dự báo địa chấn đều xác định bằng cách dựa vào phép tính chu kỳ. Trận động đất 7,6 độ Richter tại Đường Sơn (Hà Bắc, Trung Quốc) giết chết 250.000 người năm 1976 và trận động đất 6,9 độ Richter tại Kobe (Nhật) làm thiệt mạng 5.000 nạn nhân năm 1995 đều nằm ngoài con mắt quan sát của thiết bị dự báo.

Một phân tích kỹ lưỡng phay San Andreas gần Parkfield tại trung tâm California từng dự báo một trận động đất nhẹ có thể xảy ra đầu thập niên 1990, nhưng nó chỉ xuất hiện vào hơn một thập niên sau (ngày 28-9-2004). Và tiến sĩ Vladimir I. Keilis - Borok thuộc Đại học California-Los Angeles từng dự báo một trận động đất 6,4 độ Richter tại nam California trong khoảng ngày 5-1 đến 5-9-2004 nhưng chẳng điều gì xảy ra. New York Times (28-12-2004) cho biết nhiều nhà địa chất học hiện thời cho rằng không bao giờ có thể dự báo chính xác động đất bởi vỏ Trái đất cực kỳ không đồng nhất. Bất kỳ một trận động đất nhỏ nào cũng tiềm ẩn khả năng trở thành sự kiện thiên tai lớn hơn. Tiến sĩ John Rundle, nhà địa chất học thuộc Đại học California - Davis, cho rằng người ta chỉ có thể dự báo ngắn hạn và điều này tùy thuộc phương pháp thống kê nhận dạng các điểm nóng.

Dù thế nào khoa học không hoàn toàn bất lực trước tsunami. Cần nhấn mạnh trong hội thảo tại Tiểu ban đại dương liên chính phủ (thuộc Liên Hiệp Quốc) vào tháng 6-2004, các chuyên gia đã kết luận “Ấn Độ Dương tiềm ẩn nguy cơ đe dọa nghiêm trọng liên quan tsunami, xảy ra trong vùng hoặc từ vị trí xa hơn” và rằng khu vực này nên được lắp hệ thống cảnh báo như Thái Bình Dương.

Tuy nhiên Ấn Độ, Thái Lan, Malaysia và một số nước khu vực lại xem rằng “đó là vấn đề của Thái Bình Dương”. Theo ý kiến của tiến sĩ Tad Murty - chuyên gia tsunami thuộc Đại học Manitoba (Canada): “không có lý do gì để bất kỳ nạn nhân nào chết vì tsunami. Chúng ta có biểu đồ thời gian dịch chuyển bao phủ toàn bộ vùng Ấn Độ Dương. Từ tâm chấn động đất, thời gian dịch chuyển tsunami đến mỏm Ấn Độ là bốn tiếng. Quá đủ thời giờ để cảnh báo”!