Ngày 1/9/1923, Nhật Bản hứng chịu trận động đất khủng khiếp nhất trong lịch sử với cường độ 7,9 độ richter tàn phá thủ đô và gây ra sóng thần. Tokyo vẫn cảnh giác khi chờ đợi “Big One” tiếp theo.
“Big One” được các nhà khoa học dùng để chỉ một trận động đất lớn xảy ra, có thể xảy ra theo chu kỳ.
Ngày 1/1, Nhật Bản hứng chịu trận động đất mạnh 7,4 độ richter. (Ảnh: Reuters).
Những trận động đất chết người gần đây ở Nhật Bản, Maroc và Thổ Nhĩ Kỳ là lời nhắc nhở rằng khoa học cần phải làm nhiều hơn nữa để dự đoán những hiện tượng phức tạp này, ngay cả khi thiết bị đo lường được cải tiến. hướng lên.
Vào ngày 6 tháng 2 năm 2023, hai trận động đất xảy ra ở Türkiye và Syria, khiến hơn 50.000 người thiệt mạng và phá hủy hàng nghìn tòa nhà.
Hay trận động đất kinh hoàng ngày 1/9/1923 ở Nhật Bản khiến 2 triệu người mất nhà cửa và 142.000 người thiệt mạng. Một trăm năm sau, Tokyo phải luôn cảnh giác để chờ đợi “Big One” tiếp theo.
Theo nghiên cứu của Cơ quan Khí tượng Nhật Bản, có 70% khả năng xảy ra một trận động đất lớn trong vòng 30 năm tới . Mối lo ngại cũng xảy ra ở California, Mỹ. Đặc biệt là khu vực San Francisco, nơi xảy ra trận động đất lớn gần đây nhất vào năm 1906.
Theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS), tần suất xảy ra thảm họa như vậy là khoảng 200 năm một lần. Nhưng USGS ước tính xác suất xảy ra sự kiện Cấp 7 trong 30 năm tới là 67%.
Việc tìm hiểu nguồn gốc của những hiện tượng này đã có từ hơn nửa thế kỷ trước khi phát hiện ra kiến tạo mảng. Đó là phần bên ngoài của Trái đất – thạch quyển – được tạo thành từ các mảng chuyển động tương đối với nhau.
Tại Nhật Bản và California, động đất xảy ra thường xuyên do các khu vực này nằm trên ranh giới của nhiều mảng kiến tạo.
Ma sát đã ngăn cản những tấm này di chuyển, khiến chúng bị mắc kẹt cho đến khi năng lượng tích lũy gây ra đứt gãy, thường là dọc theo một đứt gãy đã tồn tại từ trước.
Vào tháng 2 năm 2023, hai trận động đất xảy ra ở Türkiye và Syria, khiến hơn 50.000 người thiệt mạng và phá hủy hàng nghìn tòa nhà. (Ảnh: REA).
Năng lượng sau đó được giải phóng dưới dạng sóng địa chấn hay còn gọi là động đất.
Giáo sư kiến tạo Richard Walker, Đại học Oxford (Anh) giải thích: ” Sau trận động đất, hầu hết các đứt gãy sẽ đóng lại. Khi đó, sức căng sẽ bắt đầu gia tăng cho đến trận động đất tiếp theo”. xảy ra, đó là lý do tại sao chúng ta nói về chu kỳ địa chấn”.
Công nghệ dự báo động đất mới
Dữ liệu lịch sử rất cần thiết để phân tích tần suất động đất và đánh giá các mối nguy hiểm địa chấn.
Trong 30 năm qua, các thiết bị vệ tinh đã cách mạng hóa thế giới địa chấn. Nhờ dữ liệu GPS và giao thoa kế radar (InSAR) , các nhà khoa học có thể theo dõi chuyển động của mảng và biến dạng lớp vỏ xung quanh các đứt gãy đến từng milimet.
Họ có quyền truy cập vào dữ liệu ngày càng chính xác để đánh giá ứng suất cơ học tích lũy trong một đứt gãy, đây là một chỉ báo tốt về rủi ro địa chấn.
Những công nghệ này cũng cho phép họ phát hiện một hiện tượng bất ngờ, lần đầu tiên được quan sát thấy ở Nhật Bản vào năm 1999: động đất chậm.
Nhà địa chấn học Harold Tobin, Đại học Washington, Mỹ, cho biết: “Đây là kiểu chuyển động giống như một trận động đất thông thường nhưng nó diễn ra trong vài ngày hoặc vài tuần và không tạo ra bất kỳ sóng địa chấn nguy hiểm nào”. Nguy hiểm là gì?”
Vì vậy, các nhà khoa học đã đặt ra những câu hỏi mới: Điều gì kiểm soát ma sát tại một đứt gãy? Tại sao đôi khi nó bị gãy hoặc trượt chậm?
Để hiểu cơ chế này, các nhà địa chất đào sâu vào các đứt gãy để thu thập mẫu đá và trực tiếp đo biến dạng.
Kết quả cho thấy phần lớn các trận động đất xảy ra ở ranh giới mảng kiến tạo, nơi tập trung phần lớn ứng suất. Các trận động đất mạnh nhất xảy ra ở Vành đai lửa Thái Bình Dương, đặc trưng bởi các đới hút chìm.
Hiếm gặp hơn, động đất cũng có thể xảy ra bên trong các mảng, đặc biệt ở những nơi có các đứt gãy cũ chưa được phát hiện.
Một con đường ở thành phố Wajima, tỉnh Ishikawa bị nứt sau trận động đất. (Ảnh: Reuters).
Harold Tobin cho biết thêm: “Các đứt gãy không phải lúc nào cũng biểu hiện rõ ràng trên bề mặt. Nhưng nhờ có Lidar, phương pháp viễn thám laser trên không cho phép đo địa hình Trái đất đến từng chi tiết nhỏ nhất, các lỗi mới đã được phát hiện”.
Nhà địa chấn học ngạc nhiên: “Với công nghệ Lidar, chúng tôi có thể nhìn xuyên qua thảm thực vật và do đó phát hiện ra những đứt gãy mà chúng tôi không biết là có tồn tại”.
Đây là cách các nhà nghiên cứu Hàn Quốc phát hiện ra một đứt gãy chưa biết ở giữa rừng vào năm 2022.
Ngoài ra, các nhà địa chấn học đánh giá cường độ của các sự kiện trong quá khứ để xác định chính xác hơn các khu vực có nguy cơ.
Mặc dù thang Richter vẫn quen thuộc với công chúng nhưng nó đã không được sử dụng trong cộng đồng khoa học kể từ năm 1970, nhường chỗ cho khái niệm độ lớn, một thước đo phổ quát về lượng năng lượng được giải phóng.
Harold Tobin giải thích: ” Cường độ được đo theo thang logarit. Một trận động đất có cường độ 8 sẽ tạo ra sóng địa chấn mạnh gấp 10 lần trận động đất có cường độ 7 và giải phóng lượng năng lượng lớn hơn 30 lần.
Một trận động đất có thể gây thiệt hại nghiêm trọng cho các tòa nhà từ cấp 6. Và ở cấp 8, năng lượng giải phóng lớn hơn 900 lần”.
Tuy nhiên, phép đo này vẫn chưa đủ để dự đoán tính chất hủy diệt của một trận động đất và các nhà khoa học cần bổ sung thêm địa chất địa phương, khoảng cách tới tâm chấn cũng như độ sâu của tâm chấn, nơi nó xảy ra. chấn động.
Những dữ liệu này giúp xác định cường độ của trận động đất. Càng ở gần nguồn động đất, chấn động sẽ càng mạnh và nguy hiểm hơn.
Richard Walker nhấn mạnh: “Sóng địa chấn có sức tàn phá mạnh nhất ở tần số cao, nhưng chúng tiêu tan nhanh chóng tùy thuộc vào khoảng cách truyền đi. Trong trường hợp xảy ra trận động đất sâu hơn, một lượng năng lượng lớn sẽ bị giảm đi trước khi đến được tâm chấn”.
Ví dụ, tâm chấn của trận động đất xảy ra ở Maroc vào tháng 9 năm 2023 ở độ sâu 18km – được coi là rất nông – và tâm chấn cách Marrakech, một trong những thành phố đông dân nhất ở Marrakech, 71km.
Theo hãng tin Kyodo, gần 100.000 người dân ở các tỉnh miền Trung Nhật Bản được yêu cầu sơ tán khẩn cấp sau hàng loạt trận động đất tại đây. Trong ảnh: Người dân được sơ tán đến tòa nhà chính phủ ở Kanazawa, tỉnh Ishikawa. (Ảnh: Reuters).
Vì vậy, cường độ trận động đất ở đó khá mạnh và đó là lý do khiến nó bị thiệt hại nặng nề như vậy.
Dư chấn cũng có thể tàn phá
Ngoài ra, một trận động đất còn có thể trở nên tàn khốc hơn khi đi kèm với các dư chấn, tức là các chấn động thứ cấp.
Chúng xảy ra khi chấn động của một trận động đất chuyển ứng suất sang các phần lân cận của đứt gãy, gây ra các trận động đất khác.
Đây là những gì đã xảy ra ở Türkiye và Syria vào tháng 2 năm 2023. Một cơn dư chấn mạnh 7,5 độ richter xảy ra vài phút sau trận động đất chính mạnh 7,8 độ richter.
Tăng tốc phát hiện sớm sóng thần
Động đất ở các nước ven biển thường gây ra hàng loạt đợt sóng cao tới hơn 30 mét. Đây là một trong những thảm họa thiên nhiên có sức tàn phá khủng khiếp nhất.
Theo một nghiên cứu được các nhà địa chất Mỹ công bố vào năm 2022, 80% sóng thần có nguồn gốc địa chấn. Nhưng chúng cũng có thể được kích hoạt bởi các vụ lở đất dưới nước hoặc phun trào núi lửa.
Sóng thần chủ yếu xảy ra ở các đới hút chìm, nằm ở vùng nước nông. Kể từ trận sóng thần ở Ấn Độ Dương năm 2004 (230.000 người chết) và trận sóng thần ở Nhật Bản năm 2011 (22.000 người chết), cộng đồng khoa học đã huy động nghiên cứu để giảm thiểu hậu quả của những thảm họa đó.
Các chiến lược phát hiện thảm họa sớm này đã phát triển trong những năm gần đây, đặc biệt nhờ những tiến bộ trong xử lý dữ liệu.
Ví dụ, Nhật Bản đã lắp đặt một mạng lưới rộng khắp các đồng hồ đo áp suất dưới đáy biển ngoài khơi bờ biển của mình.
Các mô hình kỹ thuật số phân tích dữ liệu này theo thời gian thực và sau đó có thể nhanh chóng phát hiện nguy cơ sóng thần, thông tin có giá trị giúp cộng đồng có thời gian sơ tán.
- Nhật Bản chuẩn bị cho động đất như thế nào?
- Động đất ở Nhật Bản khiến mặt đất dâng cao hơn 4 mét
- Thảm họa chồng chất ở Nhật Bản: Động đất khiến nhiều tòa nhà bốc cháy, hàng loạt thiết bị liên lạc bị gián đoạn
- Hiện tượng kỳ lạ trước động đất ở Nhật Bản: Ánh sáng kỳ lạ xuyên bầu trời, đàn chim bay tạo cảnh tượng hiếm thấy
