Tin Khoa học - Công nghệ trong nước

Về trận động đất sóng thần tại Nhật Bản ngày 11/03/2011 và nguy cơ động đất sóng thần ở Việt Nam (phần I)

.

Nguyên nhân động đất gây sóng thần tại Nhật Bản

Trận động đất Tohoku cường độ 9,0 độ Richter lúc 5h46:30 giờ GMT (tức 12h46:30 giờ Hà Nội) ngày 11/3/2011 xảy ra ngoài khơi phía đông Honshu, Nhật Bản (hình 1), gây bởi đứt gãy chờm nghịch ở trên hoặc rìa vùng biên mảng hút chìm giữa mảng Thái Bình Dương và mảng Bắc Mỹ (mảng Thái Bình Dương đang chui xuống dưới mảng Bắc Mỹ) (hình 2 và hình 3). Ở khu vực xảy ra động đất mảng Thái Bình Dương chuyển động gần như về phía Tây so với mảng Bắc Mỹ với tốc độ 83mm/năm. Tại các đới hút chìm này, do ma sát giữa hai cánh đứt gãy trong đới, tồn tại quá trình tích lũy năng lượng, khi năng lượng tích lũy vượt quá sức cản ma sát ở mặt đứt gãy, năng lượng được giải phóng và hiện tượng động đất xảy ra. Động đất kéo theo sự phá hủy lớn trên đới đứt gãy, làm thay đổi lớn địa hình đáy biển và tạo nên sóng thần cao tới hàng chục mét tấn công trực tiếp vào vùng bờ biển phía đông Nhật Bản và lan truyền khắp Thái Bình Dương.

Hình 1. Vị trí chấn tâm động đất Tohoku ngày 11/3/2011 tại vùng bờ biển phía đông Honshu Nhật Bản

Trận động đất ngày 11/3/2011 có một loạt các tiền chấn mạnh trong 2 ngày trước đó, bắt đầu vào ngày 9 tháng 3 với cường độ M=7,2 độ Richter cách chấn tâm động đất gây sóng thần ngày 11 tháng 3 khoảng 40 km, và tiếp theo có 3 trận động đất có cường độ lớn hơn 6 độ Richter trong cùng ngày.

Từ năm 1973, ở vùng hút chìm máng biển Nhật Bản đã có 9 trận động đất có cường độ lớn hơn hoặc bằng 7 độ Richter. Trận động đất lớn nhất M=7,8 cách chấn tâm động đất ngày 11/3/2011 khoảng 260 km về phía Bắc xảy ra vào tháng 12/1994 làm 3 người chết và gần 700 người bị thương. Tháng 6/1978, trận động đất cường độ M=7,7 cách chấn tâm động đất ngày 11/3/2011 khoảng 35 km về phía Tây Nam làm 22 người thiệt mạng và trên 400 người bị thương.

Các trận động đất lớn ở ngoài khơi trong lịch sử đã xảy ra trên cùng đới hút chìm này vào các năm 1611, 1896 và 1933, mỗi trận đều gây nên sóng thần lớn ở vùng bờ biển Sanriku đông bắc Nhật Bản. Vùng bờ biển này đặc biệt dễ bị tổn thương bởi sóng thần vì có nhiều vịnh biển sâu có khả năng khuếch đại sóng thần và gây nên ngập lụt lớn. Trận động đất M=7,6 trong đới hút chìm này vào năm 1896 đã gây nên sóng thần cao 38m và làm thiệt mạng khoảng 27000 người. Trận động đất M=8,6 ngày 2/3/1933 gây nên sóng thần cao 29m ở vùng bờ biển Sanriku và làm thiệt mạng hơn 3000 người.

Hình 2. Các mảng kiến tạo vỏ Trái đất Hình 3. Dịch chuyển kiến tạo của các mảng kiến tạo vỏ Trái đất

Sau trận động đất sẽ có các quá trình điều chỉnh trạng thái ứng suất của vỏ Trái đất và các dư chấn sẽ xảy ra ở trong vùng. Tuy nhiên vị trí chính xác và thời gian xảy ra của các dư chấn không thể dự đoán được một cách chính xác. Số các dư chấn sẽ lớn nhất ở vùng đoạn đứt gãy đã xảy ra trận động đất chính. Tần suất của các dư chấn sẽ có xu thế giảm dần theo thời gian tính từ thời điểm của trận động đất chính, nhưng sự suy giảm chung có thể bị ngắt quãng bởi các thời kỳ có hoạt động dư chấn cao hơn. Thời gian xuất hiện dư chấn liên quan tới trận động đất này có thể kéo dài trong nhiều năm.

Thông tin về trận động đất và sóng thần ngày 11/3/2011 - ghi và nhận được tại Viện Vật lý địa cầu

Hiện nay số liệu thời gian thực của 10 trạm địa chấn chu kỳ dài của Việt Nam và khoảng 20 trạm địa chấn trong khu vực (Đài Loan, Philippines, Indonesia, Malaysia, Thái Lan, Myanma) thu nhận được tại Viện Vật lý địa cầu. Phần mềm Seiscomp 3 cài đặt trên máy chủ ở Viện Vật lý địa cầu phục vụ quản lý việc thu nhận số liệu cũng cho phép xử lý một cách tự động số liệu động đất, sau khi động đất xảy ra khoảng 2-3 phút phần mềm sẽ cho thông tin về vị trí xảy ra động đất, cường độ động đất (magnitude).

Hình 4 và hình 5 minh họa vị trí và độ lớn trận động đất gây sóng thần lúc 5h46:30 giờ GMT ngày 11/3/2011 ở Nhật Bản xác định được một cách tự động từ số liệu của mạng lưới trạm quan sát động đất Việt Nam và lân cận, vòng tròn lớn biểu thị chấn tâm động đất, các vòng tròn nhỏ biểu thị vị trí các trạm có số liệu được sử dụng để định vị chấm tiêu động đất, số các trạm có số liệu được sử dụng để đánh giá magnitude động đất là 26 trạm và magnitude trung bình xác định được là 8,8 độ Richter, rất gần với giá trị đưa ra ban đầu bởi Trung tâm số liệu địa chấn của Mỹ là 8,9 độ Richter. Các thông tin về trận động đất này được đánh giá sau khi trận động đất xảy ra khoảng 2-3 phút và kết quả được cập nhật tự động 12 phút sau động đất được minh họa trên hình 4 và hình 5. Như vậy có thể nói rằng thông tin về trận động đất này đã thu nhận được kịp thời và chính xác từ Viện Vật lý địa cầu.


Hình 4. Chấn tâm động đất gây sóng thần tại Nhật Bản xác định được một cách tự động từ số liệu mạng lưới trạm địa chấn Việt Nam và lân cận.


Hình 5. Magnitude trận động đất gây sóng thần ngày 11/3/2011 tại Nhật Bản xác định được từ số liệu của mạng lưới trạm địa chấn Việt Nam và lân cận.

Bản tin cảnh báo sóng thần đầu tiên của Cơ quan Tư vấn sóng thần Bắc Thái Bình Dương của Nhật Bản (NWPTAC) đã được gửi bằng fax và bằng email tới Trung tâm báo tin động đất và cảnh báo sóng thần, Viện Vật lý địa cầu lúc 5h55 (tức 12h55 giờ Hà Nội), sau khi động đất xảy ra 9 phút. Trong bản tin đầu tiên đã cảnh báo sẽ có thể có sóng thần xuyên đại dương ảnh hưởng tới vùng bờ biển phía bắc Irian Jaya, bờ biển phía bắc Papua New Guinea, quần đảo Mariana, Micronesia, Marshall với chiều cao sóng từ khoảng 0,5 m đến 1 m. Bản tin thứ hai của NWPTAC gửi tới lúc 06h24 (tức 13h24 giờ Hà Nội) có sóng thần có sức phá hủy lớn ở khu vực gần chấn tâm. Những bản tin sau đó được đưa ra cách nhau khoảng 20 phút đều khẳng định có sóng thần phá hủy ở khu vực chấn tâm và dự báo sóng thần sẽ xuất hiện ở nhiều khu vực bờ biển Thái Bình Dương, trong đó có khu vực Philippines với chiều cao sóng ở khu vực phía đông từ 1-2m, còn ở khu vực phía tây chỉ khoảng 1 m. Thời gian dự kiến sóng thần đi đến vùng biển Philippines là khoảng 9h35 (tức 16h35 giờ Hà Nội). Tham khảo các bản tin cảnh báo sóng thần do Trung tâm Cảnh báo sóng thần Thái Bình Dương của Mỹ cũng đưa ra các cảnh báo tương tự, tuy nhiên mức độ cảnh báo có chi tiết hơn, cảnh báo nhiều vùng bị ảnh hưởng hơn so với cảnh báo của Nhật. Trên cơ sở thông tin về động đất và cảnh báo sóng thần đã nêu chúng tôi cho rằng nếu độ cao sóng thần do trận động đất ở Nhật Bản ở khu vực bờ biển phía Tây Philippines được dự báo là 1 m, thì ảnh hưởng của nó sẽ suy giảm hết khi đi đến vùng bờ biển Việt Nam, do vậy chúng tôi đã thông báo cho các phương tiện thông tin đại chúng là trận sóng thần này không ảnh hưởng tới vùng bờ biển Việt Nam.

Như vậy có thể nói rằng hoạt động của hệ thống đài trạm địa chấn Việt Nam thuộc Viện Vật lý địa cầu tuy mới chỉ có 1/3 số trạm của mạng lưới dự kiến được xây dựng, nhưng năng lực ghi nhận động đất và đưa ra thông tin về động đất là khá chính xác, đặc biệt là các trận động đất lớn trong khu vực. Thông tin từ các Trung tâm cảnh báo sóng thần quốc tế cũng nhận được đầy đủ. Đây là những cơ sở bước đầu quan trọng của hệ thống báo tin động đất và cảnh báo sóng thần ở Việt Nam.

TS. Lê Huy Minh, Phó Viện trưởng, phụ trách Viện VLĐC, Giám đốc Trung tâm BTĐĐ và CBST
PGS.TS. Nguyễn Hồng Phương, Phó Giám đốc Trung tâm BTĐĐ và CBST

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".