Động đất và sóng thần: nguồn năng lượng hủy diệt
Nguyễn Thọ Nhân
Con số thiệt hại về người có thể lên tới chục nghìn
mặc dù Nhật Bản là nước có hệ thống cảnh báo
và giảm thiểu các tác hại của sóng thần hữu hiệu
nhất trên thế giới.
Trận động đất cường độ 9 độ Richter xảy ra ngoài khơi vùng biển Đông Bắc Nhật Bản
ngày 11/3/2011 và đợt sóng thần tiếp theo đó đã gây ra những thiệt hại nghiêm trọng cho
đất nước Nhật Bản. Để có một khái niệm về cường độ năng lượng giải phóng, ta có thể
nói là quả bom hạt nhân ném xuống Hiroshima năm 1945 chỉ tương đương với một trận
động đất 5,7 độ Richter.
Động đất
Trận động đất vừa qua ở Nhật Bản gây nhiều thiệt hại do các xung động của chính nó hay
của các dư chấn mà cường độ có thể lên đến 6 độ Richter. Những thiệt hại về tài sản trên
các công trình xây dựng đều rất lớn, đó là chưa kể đến thảm hoạ hạt nhân, mặc dù được
hạn chế đến mức tối đa, xảy ra khi lò phản ứng Fukushima 1 bị nóng chảy tâm lò sau sự
cố LOCA (mất nước làm lạnh) và gian lò bị nổ. Năm 2007, một trận động đất gây ảnh
hưởng đến nhà máy điện hạt nhân Kashiwazaki-Kariwa lớn nhất ở Nhật Bản, nhưng may
là người ta đã ngừng lò kịp.
Trong lịch sử thế giới, các trận động đất lớn đã gây tử vong cho khoảng 6,5 triệu người,
chủ yếu là ở Trung Quốc (3 triệu) và Trung Đông (1,5 triệu). Bảng 1 liệt kê 10 trận động
đất lớn nhất trong thế kỷ 20 và số tử vong chúng gây ra. Trong trường hợp trận động đất
ở Sumatra-Andaman năm 2004, số tử vong cao là hậu quả của đợt sóng thần lan đến
nhiều nước trong vùng Ấn Độ dương. Số tử vong ở Haiti năm 2010 lên rất cao vì đây là
một nước nghèo, các điều kiện bảo vệ và chống động đất quá yếu kém. Trận động đất ở
Nhật Bản lần này, theo nhiều chuyên gia, có thể được xem là trận lớn thứ 5 trong lịch sử.
Bảng 1 Mười trận động đất lớn nhất trong thế kỷ 20
Năm Địa điểm Cường độ Số tử vong
2010 Haiti 7 200.000-300.000
2004 Sumatra-Andaman 9,3 283.100
1976 Đường Sơn (Trung Quốc) 7,5 255.000

nước Nam Á năm 2004. Các đợt sóng thần mang theo lượng năng lượng khổng lồ vì
chúng do những khối lượng nước rất lớn tạo ra sau khi có một trận động đất bất thình lình
dịch chuyển một diện tích đáy biển hàng nghìn cây số vuông chỉ trong vài giây đồng hồ
rồi truyền năng lượng thẳng lên bề mặt.
Sóng thần có thể gây ra do lở đất dưới biển hoặc do các trường hợp hiếm gặp hơn như
phun trào núi lửa hay phun trào dung nham dưới nước. Nó cũng có thể có nguồn gốc từ
một vụ va chạm của một hành tinh nhỏ khi rơi xuống đáy đại dương. Ngày 18/11/1927,
một trận động đất M7,2 ở 300 km phía nam Newfoundland (Bắc Canada) đã gây ra một
vụ lở đất dưới biển làm dịch chuyển 200 km3 đất và vụ lở đất ở Storegga ngoài khơi Na
Uy 79.000 năm trước đây làm cho 1000 km3 trầm tích biển sụp đổ. Ngày 26/12/2004,
trận động đất M9 ngoài khơi Sumatra (Indonesia) đã nâng một dải đáy biển dài 1200 km
lên cao 8 m, chấn tiêu của nó nằm dưới sâu 30 km.
Lực duy trì sóng trong cột nước biển sau khi đáy biển bị nhiễu loạn là lực trọng trường.
Sức mạnh của nó tuỳ thuộc vào cường độ của nhiễu loạn ban đầu, khoảng cách di chuyển
của sóng, hình thái mặt đáy biển, khả năng các lớp đất đá hấp thụ hết năng lượng cũng
như hình dáng bờ biển. Tốc độ di chuyển của sóng có thể lên đến vài trăm cây số một giờ
và sóng thần có thể vượt qua hàng nghìn cây số đại dương trong vài tiếng đồng hồ. Bước
sóng của nó - khoảng cách giữa hai làn sóng nối tiếp nhau - có thể là vài trăm cây số.
Ngoài biển khơi, sóng thần rất khó phát hiện và chiều cao của sóng chỉ là vài chục cm
gần nơi xảy ra nhiễu loạn. Các vệ tinh như Topex-Poseidon hay ERS-1 đã có thể đo độ
cao sóng biển với độ chính xác vài cm. Tuy nhiên, cũng như các loại sóng khác, khi
chúng tiến vào các vùng nước cạn gần bờ, nhiều thay đổi sẽ xảy ra, bước sóng rút xuống
còn từ 10 đến 20 km, khi nước có tốc độ cao đến đẩy các luồng sóng đi trước, chiều cao
của chúng tăng lên, đôi khi đạt đến vài chục mét và tiến sâu vào đất liền, tàn phá những
vùng đất thấp dọc bờ biển. Sóng thần ở Sendai, Nhật Bản hôm 11/3 vừa qua cao đến 10
mét. Năm 1755, tiếp theo một trận động đất M9, đợt sóng thần ở Lisbon (Bồ Đào Nha) có
độ cao trên 30 mét và năm 1883, sóng thần do hoạt động núi lửa Krakatoa ở Indonesia
gây ra có độ cao lên đến 40 mét. Năm 1737, một trận động đất gần bán đảo Kamchatka
gây nên một đợt sóng thần cao 50 mét khi chúng tiến đến đảo Kurile.
Những vùng nhạy cảm nhất đối với sóng thần nằm dọc bờ biển Thái Bình Dương, ở đây

động đầu tiên và lúc các luồng sóng gây chết người ập đến cũng đủ để người dân chạy
thoát khỏi các vùng nguy hiểm, cứu được hàng trăm nghìn nhân mạng và cả tài sản của
họ.
Hình 2 Bản đồ các trạm DART tại khu vực Thái Bình Dương
Một loạt trạm cảnh báo đặt chung quanh Thái Bình Dương để đo bất kỳ một hoạt động
bất thường nào của thuỷ triều hay sóng biển tiếp theo một sự kiện địa chấn. Hệ thống
Cảnh báo Đánh giá Sóng thần ngoài Biển khơi (DART, Deep Ocean Assessment
Reporting of Tsunami) đã được đặt ở Thái Bình Dương, dọc vùng hút chìm Alaska, nơi
phát sinh nguy hiểm của các đợt sóng thần trên bờ biển phía Tây nước Mỹ và Hawaii
cũng như đối với các nước khác ven bờ Thái Bình Dương. Trên hình 2, ta có hệ thống các
trạm DART đã có (6 trạm) và gần 40 trạm đã lên kế hoạch xây dựng tiếp theo thảm hoạ
sóng thần Sumatra-Andaman năm 2004. Mỗi trạm gồm một địa chấn kế, máy đo áp lực
của sóng trên đáy biển, các cột mộc thuỷ triều và các hệ thống truyền tín hiệu đến các nhà
khoa học để đánh giá tính nguy hiểm của chúng. Ở Nhật, cảnh báo sóng thần được truyền
đi chỉ từ 2 đến 5 phút sau động đất rồi chuyển đến dân cư vùng biển nhờ các phương tiện
truyền thông.
Người dân Nhật được giáo dục kỹ về các hiểm họa của sóng thần và cách ứng xử khi
nhận được cảnh báo nhờ thế mà số thương vong có thể được giảm đi rất nhiều. Các
hướng dẫn về những điều phải làm sau cảnh báo sóng thần đầu tiên do cơ quan khí tượng
Nhật Bản phổ biến (xem dưới đây) hay các lộ trình thoát khỏi vùng bờ biển bị sóng thần
ập vào ở Mỹ là những biện pháp tích cực nhằm giảm thiểu các tác hại do sóng thần gây
ra.
Các hướng dẫn những điều phải làm sau cảnh báo sóng thần đầu
tiên
1. Rời ngay khỏi bờ biển và trú ẩn ở một nơi an toàn khi cảm thấy
một chấn động mạnh hay một chấn động yếu, chậm nhưng kéo dài.
2. Rời ngay khỏi bờ biển và trú ẩn ở một nơi an toàn khi có thông báo
sóng thần.
3. Tìm thông tin đúng đắn từ truyền hình, truyền thanh hay internet.
4. Đừng đến bờ biển để tắm hay câu cá khi có khuyến cáo về sóng