Độ sâu của trận động đất tác động đến nguy cơ xảy ra sóng thần
Nghiên cứu do các nhà khoa học ở Đại học Hawai’i (UH) tại Mānoa dẫn đầu đã cung cấp những hiểu biết sâu sắc mới nhằm kết nối các đặc điểm động đất – bao gồm cường độ động đất, độ sâu tại chỗ hai mảng kiến tạo trượt nhau và độ cứng của các mảng liên quan - với kích thước tiềm tàng của một trận sóng thần.
Vào ngày 29/9/2009, một trận sóng thần đã gây ra thiệt hại đáng kể về người và của ở quần đảo Samoa. Trận sóng thần này được tạo ra bởi một vụ động đất lớn ở Nam Thái Bình Dương. Ảnh: NOAA
Những trận động đất cùng cường độ có thể gây ra sóng thần ở nhiều cấp độ khác nhau. Mặc dù hiện tượng này thường được quan sát, song sự việc thiếu hiểu biết về chúng có thể giới hạn tính chính xác của những cảnh báo sóng thần.
Trước đây, các nhà nghiên cứu đã xác định một loại sự kiện đặc biệt gọi là động đất sóng thần (Tsunami earthquake), tức việc tạo ra những đợt sóng thần lớn hơn nhiều so với cường độ của trận động đất tạo nên nó. Công bố mới trên tạp chí Nature Geoscience của giáo sư Kỹ thuật đại dương và Tài nguyên Kwok Fai Cheung tại Trường Đại dương, Khoa học Trái đất và Công nghệ Mānoa của Đại học Hawai’i, giáo sư Khoa học Trái đất và hành tinh Thorne Lay của Đại học California — Santa Cruz và các đồng tác giả đã tìm ra lời giải thích đơn giản cho câu hỏi hóc búa này.
Bằng cách sử dụng các mô hình máy tính, nhóm nghiên cứu đã kết hợp các quá trình vật lý tạo ra động đất và sóng thần với hàng loạt quan sát về các sự kiện động đất, sóng thần trong đời thực, bao gồm cả những sự kiện được phân loại là động đất sóng thần.
Kết quả mô hình chứng minh rằng với một cường độ động đất nhất định, nếu đứt gãy nông [tức tâm chấn nằm ở độ sâu nhỏ hơn 70km] ở phần yếu hơn của mảng kiến tạo, thì sóng thần tạo ra sẽ lớn hơn so với khi đứt gãy sâu.
GS. Cheung giải thích: “Ở vùng hút chìm [nơi hai mảng kiến tạo chuyển động theo hướng va hút nhau, một mảng chuyển động xuống dưới mảng kia và chìm vào trong manti Trái đất], mảng kiến tạo phía trên mỏng hơn và mềm hơn so với mảng phía dưới gần rãnh đại dương. Vết đứt gãy nông hoặc tập trung gần rãnh sẽ tạo ra rung lắc trên mặt đất tương đối yếu, nhưng khối nước dịch chuyển phía trên trong lòng đại dương sâu sẽ tăng cường năng lượng và tạo ra các đợt sóng thần ngắn. Chúng sẽ được khuếch đại rất nhanh khi di chuyển vào bờ”.
“Các quá trình động đất và sóng thần rất phức tạp, liên quan đến nhiều yếu tố thay đổi từ sự kiện này sang sự kiện khác”, GS. Lay nhận xét. “Chúng tôi đã sử dụng mô hình số trị rút gọn để tách các thông số chính của trận động đất và đánh giá tầm quan trọng của chúng trong việc xác định độ lớn của trận sóng thần”.
Việc xác minh rằng đứt gãy của trận động đất nông có thể là một yếu tố đáng chú ý hơn cường độ động đất đã khiến các nhà nghiên cứu đặt ra một câu hỏi quan trọng: Liệu có thể tiếp tục sử dụng cường độ động đất làm chỉ số chính đánh giá tác động sóng thần tiềm ẩn không?
“Việc sử dụng cường độ động đất để ước tính mối đe dọa sóng thần đã khiến việc dự báo về tác động của sóng thần kém chính xác và cần nhiều thông tin về nguồn [động đất] hơn để cải thiện điều này”, GS. Cheung nói.
Nghiên cứu liên ngành này đã tổng hợp được sức mạnh của các chuyên gia về địa chấn học – GS. Lay, và các chuyên gia về sóng thần – nhóm nghiên cứu của Cheung để áp dụng vào một loạt sự kiện quan sát. Nó thúc đẩy các nghiên cứu mới về địa chất và trắc địa đáy biển, góp phần phát hiện nhanh chóng các đứt gãy nông để có được cảnh báo sóng thần đáng tin cậy hơn.
Trong bối cảnh bờ biển trên khắp Thái Bình Dương và dọc theo vành đai lửa Thái Bình Dương dễ bị sóng thần tấn công, các cộng đồng ven biển chính là đối tượng lo ngại nhất vì sóng thần thường ập đến chóng vánh trong khi họ chưa có sẵn thông tin chi tiết về trận động đất.
GS. Cheung và GS. Lay sẽ tiếp tục hợp tác để tìm hiểu các sự kiện sóng thần thời tiền sử, trong quá khứ và tương lai, từ đó hiểu rõ hơn về những hiểm họa với các cộng đồng ven biển và tạo ra những hệ thống cảnh báo tốt hơn. □
Thanh An dịch
Nguồn: https://phys.org/news/2021-12-earthquake-depth-impacts-potential-tsunami.html
