Chương 1 giới thiệu một số khái niệm cơ bản về động đất, trượt lở ngầm dưới đáy biển và sóng thần. Chương này tác giả đưa ra các nguyên nhân phát sinh sóng thần, các đặc điểm lan truyền và dấu hiệu nhận biết sóng thần, cung cấp một số thông tin về những thiệt hại của một số trận sóng thần hủy diệt được ghi nhận trong lịch sử thế giới. Đồng thời, tác giả cũng đưa ra thực trạng về nghiên cứu sóng thần trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng hiện nay. Tổng quan Sóng thần được biết đến là một trong những thảm họa của tự nhiên gây ra những thiệt hại to lớn cả về vật chất lẫn con người.
Trong lịch sử nhân loại, người ta đã ghi nhận nhiều trận sóng thần mang tính hủy diệt: nhiều thành phố, làng mạc, thậm chí cả nền văn minh lớn trên thế giới, … bị phá hủy bởi sóng thần. Có thể kể đến một số nước đã bị hứng chịu những trận sóng thần hủy diệt như Nhật Bản, Ấn Độ, Chile, Thái Lan, Mỹ, Indonesia, … bắt nguồn từ động đất mạnh phát sinh ở ngoài biển khơi. Trên thế giới, nhiều nước ven biển đều rất chú trọng đến nghiên cứu về sóng thần. Đặc biệt, các nước bị chịu ảnh hưởng bởi sóng thần như Mỹ, Nhật Bản,.
Những kết quả nghiên cứu về sóng thần của các nước này đã có những thành tựu đáng ghi nhận: xác định được các vùng nguồn sóng thần; xây dựng các mô hình mô phỏng sóng thần với các phương pháp tiếp cận khác nhau (phương pháp tất định và phương pháp xác suất);. Đồng thời, những kết quả này cũng có đóng góp quan trọng trong công tác cảnh báo, ứng phó với sóng thần và giảm thiệt hại do sóng thần gây ra. Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và đánh giá nguy cơ về sóng thần trên bờ biển Việt Nam mới thực sự bắt đầu triển khai từ những năm 1990. Tiêu biểu là các đề tài, công trình về nghiên cứu sóng thần của tác giả Phạm Văn Thục đã được công bố năm 1995.
Tác giả đã đưa ra những vùng nguồn sóng thần dự đoán có khả năng 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com phát sinh động đất mạnh xảy ra sóng thần trên khu vực Biển Đông. Đồng thời, tác giả đã sử dụng mô hình để mô phỏng các kịch bản động đất (Mw ≥ 8.0) gây sóng thần ở vùng nguồn Máng biển sâu Manila. Những kết quả nghiên cứu về sóng thần này đáng được ghi nhận. Chính nó đã đặt nền móng và được kế thừa cho việc nghiên cứu về sóng thần của nước ta sau này.
Tiếp đó, những công trình nghiên cứu về sóng thần như các tác giả Nguyễn Đình Xuyên và nnk., 2007; Vũ Thanh Ca và nnk., 2009; Bùi Công Quế và nnk., 2010; Phạm Thanh Giang và nnk., 2013; Nguyễn Hồng Phương và nnk., 2013a, b; … đã được thực hiện. Trong đó, các tác giả đã xác định 09 vùng nguồn sóng thần trên khu vực Biển Đông và lân cận. Theo đánh giá của các tác giả này, vùng nguồn Máng biển sâu Manila (vùng nguồn sóng thần xa đối với bờ biển Việt Nam) và vùng nguồn đứt gãy kinh tuyến 1090 (vùng nguồn sóng thần gần đối với bờ biển Việt Nam) là những vùng nguồn sóng thần có khả năng xảy ra sóng thần làm ảnh hưởng đến khu vực ven biển Việt Nam. Một số nghiên cứu nêu trên đã sử dụng mô hình số trị để mô phỏng các kịch bản sóng thần.
Những kết quả nghiên cứu nêu trên giúp chúng ta có cái nhìn tổng quan cho việc đánh giá khả năng nguy cơ sóng thần ảnh hưởng đến khu vực ven biển Việt Nam. Do đó, việc nghiên cứu sóng thần mang tính cấp bách và quan trọng đối với nước ta hiện nay. Một số khái niệm cơ bản 1. Động đất Động đất (địa chấn) là hiện tượng chuyển động lung lay của mặt đất.
Động đất thường là kết quả sự chuyển động của những đới địa chất hay còn gọi là đứt gãy trên vỏ Trái Đất. Tuy rất chậm, mặt đất vẫn luôn chuyển động và động đất xảy ra khi ứng suất cao hơn sức chịu đựng của vỏ Trái Đất. 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Mô hình động đất.
Chấn tâm động đất là điểm chiếu thẳng đứng của chấn tiêu lên mặt đất. Tọa độ chấn tâm bao gồm vĩ độ chấn tâm, kinh độ chấn tâm. Chấn tiêu động đất là nơi phát sinh ra động đất, nơi tập trung và giải phóng năng lượng của động đất, nằm ở dưới mặt đất. Thang độ lớn mô men (Tiếng Anh: moment magnitude scale) là một cách đo độ mạnh động đất được phát triển năm 1979 bởi các tác giả Tom Hanks và Kanamori Hiroo để kế tiếp thang Richter (thang độ lớn địa phương được sử dụng tại bang California, Mỹ), và được sử dụng bởi các nhà địa chấn học để so sánh năng lượng được phát ra bởi động đất.
Độ lớn mô men (Mw) là số không thứ nguyên được tính theo công thức: Mw 2 log10 M 0 9.1) 3 Trong đó, M0 là mô men địa chấn (N. Ký hiệu của thang độ lớn mô men là Mw, ký hiệu w nhỏ là công cơ học được thực hiện. Độ dịch chuyển được định nghĩa là độ dịch chuyển tương đối giữa cánh nằm và cánh treo trên mặt phẳng đứt gãy. 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Góc phương vị là góc tạo bởi hướng Bắc của la bàn với hình chiếu của mặt đứt gãy lên mặt đất.
Các phương vị cũng được xác định bằng các phương pháp địa chất, địa vật lý và phân tích các dữ liệu động đất ghi nhận được trong quá khứ. Góc cắm là góc tạo bởi mặt đứt đoạn của đứt gãy nguồn với mặt phẳng nằm ngang. Góc cắm thường được xác định bằng các phương pháp địa chất, địa vật lý hay bằng phân tích các dữ liệu động đất ghi nhận được trong quá khứ. Góc trượt được đo ngược chiều kim đồng hồ từ đường đứt gãy tới hướng chuyển động tương đối cánh treo trên mặt phẳng đứt gãy.
Trượt lở ngầm dưới đáy biển Trượt lở ngầm dưới đáy biển phát sinh sóng thần bắt nguồn từ sự chuyển động của một khối vật chất trượt lớn hay tác động của sự rơi sẽ làm biến vị khối nước theo hướng chuyển động và có thể xảy ra sóng thần trên bề mặt của thủy vực. Khi trường sóng khởi tạo đã được hình thành, sóng thần sẽ lan truyền từ nguồn ra xung quanh. Sóng thần Tên gọi quốc tế của sóng thần là Tsunami. Từ “Tsunami” có xuất xứ từ tiếng Nhật, trong đó “tsu” nghĩa là “cảng” và “nami” nghĩa là “sóng”.
Sóng thần là một chuỗi các đợt sóng lớn có bước sóng dài sinh ra do các biến động địa chất mạnh mẽ xảy ra ở đáy biển. Sóng thần được hình thành dưới tác động của trọng lực tác động lên một vùng dưới đáy biển, khiến cho đáy biển ở đó đột ngột nâng lên hay hạ xuống, tạo nên sự di chuyển đột ngột của các cột nước lớn. Các đợt sóng nhanh chóng lan truyền trong môi trường nước và trở nên vô cùng nguy hiểm với khả năng tàn phá lớn khi chúng tiến vào bờ biển nông. Vận tốc lan truyền sóng thần phụ thuộc vào độ sâu đáy biển và được biểu thị rõ hơn bằng công thức Lagrange: v gH (1.2) 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trong đó: g là gia tốc trọng trường (m/s2), H là độ sâu của nước biển (m).
Độ cao sóng thần tăng nhanh khi tiến vào bờ biển nước nông. Độ nguy hiểm sóng thần là xác suất xuất hiện của một cơn sóng thần có thể gây thiệt hại cho một vùng cho trước trong một khoảng thời gian cho trước. Trong các tính toán định lượng, độ nguy hiểm sóng thần thường được gán bằng các giá trị độ cao sóng thần khi tấn công vào bờ hay độ sâu ngập lụt do sóng thần gây ra. Nguyên nhân sinh ra sóng thần Nguyên nhân chính phát sinh những sóng thần hủy diệt bắt nguồn từ những trận động đất mạnh và nông (chấn tiêu gần mặt đất) xảy ra ở ngoài biển khơi.
Động đất này làm khối đất đá bị dịch chuyển đột ngột có thể chiếm chỗ cột nước. Tác động này làm cho tăng, giảm mực nước biển phía trên đó. Chính dao động này là sự hình thành đầu tiên của sóng thần. Ngoài ra, những nguyên nhân khác như trượt lở ngầm dưới đáy biển và trên mặt đất, phun trào núi lửa, vụ nổ hạt nhân và hiếm hoi hơn sự va chạm của các tiểu hành tinh và thiên thạch vào Trái Đất cũng những nguyên nhân phát sinh sóng thần.
15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Sóng thần phát sinh do động đất Khi động đất mạnh và nông (chấn tiêu gần mặt đất) xảy ra ngoài khơi ven biển. Những trận động đất này được sinh ra từ các đứt gãy hoạt động trên bề mặt đáy biển, tại các vùng có hoạt động kiến tạo dọc theo ranh giới các mảng kiến tạo. Khi các mảng kiến tạo này va vào nhau, chúng có thể làm nghiêng, gây sụp hay dịch chuyển cả một diện tích lớn của thềm đại dương từ một vài kilômét đến hàng nghìn kilômét hoặc nhiều hơn nữa.
Sự di chuyển đột ngột theo phương thẳng đứng của một khối đất đá trên diện tích lớn kiến bề mặt biển bị thay đổi, kéo theo sự di chuyển của khối nước nằm trên đó và tạo ra sóng thần. Sóng thần hình thành do động đất mạnh và nông xảy ra ngoài biển khơi: 1 - Động đất phát sinh giữa hai mảng thạch quyển đã đẩy một lượng nước khổng lồ lên cao; 2 - Khối nước nông khổng lồ này chạy qua đại dương với tốc độ đến 800 km/giờ; 3 - Khi gặp bờ dốc thoai thoải trên bờ biển, nước bị nén lại và đẩy lên cao; 4 - Sóng dâng lên và tàn phá vùng bờ biển. Sóng thần phát sinh do trượt lở Sóng thần sinh ra do quá trình đá lở, băng lở, trượt hoặc sụt lún đất ở đáy vùng biển nông. Thực tế, những quá trình này xảy ra rất hiếm.
Nguyên nhân của các vụ trượt lở chủ yếu là do động đất. Những trận sóng thần xuất hiện từ nguyên nhân này khác với những trận sóng thần phát sinh do động đất, thường nhanh chóng tan rã và hiếm khi lan truyền tới những bờ biển quá xa vì diện tích xảy ra 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tuy nhiên, nếu vụ lở đất cực lớn có thể xảy ra một trận sóng thần cực lớn làm ảnh hưởng đến các vùng đại dương lân cận. Mô tả quá trình trượt lở ngầm dưới đáy biển.