KHẢ NĂNG XẢY RA SÓNG THẦN Ở BỜ BIỂN VIỆT NAM THEO SỐ LIỆU ĐO ĐẠC MỰC NƯỚC TRONG LỊCH SỬ

KHẢ NĂNG XẢY RA SÓNG THẦN Ở BỜ BIỂN VIỆT NAM THEO SỐ LIỆUĐO ĐẠC MỰC NƯỚC TRONG LỊCH SỬ Tsunami at Vietnamese coast determined based on historical water level observation data Vũ Thanh Ca

Trang 1

KHẢ NĂNG XẢY RA SÓNG THẦN Ở BỜ BIỂN VIỆT NAM THEO SỐ LIỆU

ĐO ĐẠC MỰC NƯỚC TRONG LỊCH SỬ Tsunami at Vietnamese coast determined based on historical water level

observation data

Vũ Thanh Ca, Nguyễn Quốc Trinh

Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng Công nghệ mới Viện Khoa học Khí tượng thuỷ văn và Môi trường

Nguyễn Tài Hợi, Trịnh Tuấn Đạt

Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Biển Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc Gia

Tóm tắt: Nghiên cứu này nhằm xác định khả năng xảy ra sóng thần tại bờ biển

Việt Nam trên cơ sở phân tích các số liệu mực nước thu thập được tại các trạm hải văn ven biển Việt Nam trong thời gian có động đất Vì có quá ít trạm hải văn ven biển Việt Nam, thời gian quan trắc lại quá ngắn, số liệu tại phần lớn các trạm hải văn chỉ là

4 obs/ngày nên rất khó xác định khả năng xảy ra sóng thần ở bờ biển Việt Nam theo các số liệu này Mặc dù những khó khăn trên, các kết quả phân tích chi tiết cho thấy rằng trong một số trường hợp, có các dao động bất thường của mực nước tại các trạm hải văn ven bờ của Việt Nam sau khi có động đất với cường độ lớn trên Biển Đông Tuy vậy, chưa thể căn cứ vào các số liệu này để khẳng định rằng có sóng thần xảy ra trên vùng biển nước ta Để khẳng định khả năng xảy ra sóng thần, cần tiến hành nhiều nghiên cứu khác, trong đó có các nghiên cứu điều tra ven biển và nghiên cứu khả năng xảy ra sóng thần theo quan điểm cổ sóng thần

Abstract: This report has the purpose of determining the possibility of tsunami

at the coast of Vietnam based on the analysis of water level data collected at marine hydrometeorological observational stations along the coast of Vietnam during the time with earthquake Since there are too limited number of observational stations, too short observational duration, and the observations were carried out only 4 times in a day, it is extremely difficult to determine the possibility of tsunami in Vietnamese coast Despite of this, detailed analysis shows that in some cases, there are irregular oscillation of water level at some stations after strong earthquake in the South China Sea However, it is not possible to base on these data to determine if the tsunami had happened in Vietnamese coast or not To confirm the possibility of tsunami happening

in Vietnamese coast, we need to carry out more investigations, including field survey along the coast and historic tsunami study

1 Giới thiệu

Để xác định khả năng xảy ra sóng thần tại một vùng bờ biển, ngoài việc phân tích khả năng xảy ra động đất gây sóng thần tại vùng biển đó, còn phải phân tích xác định khả năng xảy ra sóng thần tại bờ biển theo các số liệu quan trắc sóng thần tại bờ biển

Có rất nhiều phương pháp xác định sóng thần như phương pháp điều tra khảo sát hiện trường, phương pháp thu thập và phân tích các thông tin xã hội về sóng thần, phương

Trang 2

pháp nghiên cứu địa chất (phương pháp nghiên cứu cổ sóng thần), phương pháp thu thập và phân tích số liệu đo đạc mực nước tại các trạm đo mực nước ven bờ, phương pháp đo đạc và phân tích sóng tại vùng ven bờ để xác định các sóng dị thường Trong

số các phương pháp trên, phương pháp đo đạc và phân tích mực nước để xác định khả năng xảy ra sóng thần là phương pháp đáng tin cậy nhất nếu như có đầy đủ các số liệu mực nước từng giờ tại các trạm hải văn ven bờ

Thông thường, sau khi được thành tạo sau động đất, sóng thần lan truyền trên biển với tốc độ phụ thuộc vào độ sâu biển Có thể xác định tốc độ lan truyền của sóng thần trên một khu vực biển nào đó bằng một mô hình số trị nếu biết được độ sâu của biển Khi đã xác định được tốc độ lan truyền sóng, có thể ước tính thời gian lan truyền sóng từ khi xảy ra động đất tới khi sóng tràn vào bờ Trên cơ sở đó, phân tích các số liệu mực nước hoặc độ cao sóng ghi được tại thời gian sóng thần dự kiến vào bờ để xác định các dao động bất thường của mực nước hoặc độ cao sóng bất thường Căn cứ vào chu kỳ đặc trưng của sóng thần (từ 10 phút tới khoảng 2 giờ) và chu kỳ dao động bất thường của mực nước, có thể xác định được rằng đã từng xảy ra sóng thần tại một vùng biển nào đó trong lịch sử hay chưa

Báo cáo này trình bày các kết quả phân tích các số liệu mực nước đo đạc được tại các trạm khí tượng hải văn trong thời gian có động đất trên Biển Đông với cường độ

có khả năng tạo ra sóng thần ảnh hưởng tới vùng bờ biển Việt Nam

2 Nguồn số liệu và phương pháp

2.1 Những trận động đất lớn trong khu vực Biển Đông

Thông tin về các trận động đất trong khu vực Biển Đông được khai thác từ hai trung tâm dữ liệu lớn của thế giới là Nga và Mỹ Căn cứ vào nguồn thông tin này, đã xác định được thời gian, vị trí chấn tâm và cường độ động đất của tất cả các trận động đất xảy ra từ năm 1627 đến 2000 Trong một số trường hợp, còn xác định được biến đổi mực nước do động đất gây ra tại một số vùng ven biển Các kết quả phân tích và

cường độ lớn hơn 3.5 độ Richter, trong đó chủ yếu là các trận động đất với cường độ lớn hơn 7 độ Richter Trận động đất cực đại quan trắc được ở đới hút chìm Manila, bờ phía tây của Philippines, có cường độ 8,3 độ Richter Các trận động đất này thường tập trung chủ yếu ở bờ phía đông của Biển Đông được phân bố rải rác ở ven bờ các nước như Trung Quốc, Đài Loan, Philippines và Indonesia Một số trận động đất đã gây sóng thần rất mạnh Thí dụ, trận động đất ngày 22 tháng 5 năm 1782 đã tạo ra sóng thần cao 9m tại bờ biển Quảng Châu, Trung Quốc Trận động đất vào tháng 5 năm

1765 đã tạo ra sóng thần cao 10m tại bờ biển Đài Loan Phần lớn các trận động đất có gây sóng thần xảy ra tại đới hút chìm Manila, phía tây Philippines và phía nam Đài Loan Tuy nhiên, có một số trận động đất gây sóng thần xảy ra trong khu vực Vịnh Bắc Bộ Đặc biệt là trận động đất ngày 5/1/1992 đã tạo sóng thần cao 0,80m tại bờ biển phía tây đảo Hải Nam

Trang 3

2.2 Số liệu mực nước thu thập được tại các trạm ven biển

Trước năm 1960, có rất ít các số liệu về mực nước đo đạc được và lưu trữ tại các trạm quan trắc ven biển của nước ta Hơn nữa, rất khó xác định được chất lượng của nguồn số liệu này Vì vậy, nhóm nghiên cứu chỉ tập trung khai thác các số liệu mực nước đo đạc được từ năm 1960 trở lại đây tại các trạm quan trắc ven bờ và hải đảo Các số liệu được khai thác và sử dụng bao gồm các số liệu mực nước được lưu trữ tại Trung tâm Tư liệu KTTV và Trung tâm KTTV biển trong thời gian 46 năm (1961 – 2006) tại toàn bộ các trạm (17 trạm), bao gồm Cửa Ông, Cô Tô, Bãi Cháy, Hòn Dáu, Bạch Long Vỹ, Sầm Sơn, Hòn Ngư, Cồn Cỏ, Sơn Trà, Quy Nhơn, Phú Quý, Vũng Tàu, Côn Đảo, Trường Sa, DK17, Thổ Chu, Phú Quốc

Các số liệu mực nước đo đạc được đã được phân tích để loại trừ ảnh hưởng của thuỷ triều Mực nước sau khi đã loại trừ thuỷ triều đã được sử dụng để phân tích nhằm phát hiện những dao động bất thường Trên cơ sở đó, xác định các dao động bất thường của mực nước có khả năng do sóng thần gây ra

Một khó khăn rất lớn trong việc xác định khả năng xảy ra sóng thần trên cơ sở phân tích số liệu mực nước tại các trạm ven biển và hải đảo là độ chi tiết của các số liệu mực nước Vì chu kỳ của sóng thần nằm trong khoảng từ 10 phút tới vài giờ, để có thể phát hiện sóng thần, cần có số liệu đo đạc mực nước khoảng vài phút một lần Trong trường hợp có ít số liệu nhất, cũng cần có các số liệu đo đạc mực nước khoảng 1 giờ 1 lần Tuy vậy, trong số 17 trạm khí tượng hải văn, chỉ có 5 trạm đo mực nước từng giờ Tất cả các trạm còn lại chỉ đo mực nước theo obs và do vậy, các kết quả phân tích xác định sóng thần theo các số liệu này có độ tin cậy rất thấp

Để xác định khả năng xảy ra sóng thần tại vùng bờ biển Việt Nam theo các số liệu mực nước, đã tiến hành phân tích và vẽ các đồ thị biến đổi thời gian của mực nước tại tất cả các trạm đo đạc trong thời gian xảy ra sóng thần Như đã trình bày ở trên, vì

số liệu mực nước đo đạc theo obs không thể hiện rõ được biến đổi mực nước do sóng thần gây ra, ở đây chỉ trình bày biến trình thời gian của mực nước từng giờ tại 4 trạm: Hòn Dáu, Hòn Ngư, Sơn Trà và Qui Nhơn

3 Kết quả phân tích

Các hình từ 1 đến 19 trình bày biến trình thời gian của mực nước tại Hòn Dáu trong thời gian xảy ra động đấ tại các trạm trên trong khoảng thời gian khoảng gần 20 năm trở lại đây

Trạm: Hòn Dáu

0 25 50 75 100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

400

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

14/11/1986 29/12/1986 25/4/1987 7/6/1987 24/6/1988 17/7/1990 13/12/1990 26/3/1991 5/1/1992 10/12/1993

Trang 4

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

400

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Thời gian (giờ)

27/4/1994 16/9/1994 14/11/1994 30/7/1996 5/9/1996 8/4/1997 22/5/1997 23/8/1998 6/2/1999 20/9/1999

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

400

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

1/11/1999 8/11/1999 11/12/1999 12/12/1999 22/12/1999 24/12/1999 25/12/1999 6/1/2000 20/3/2000 17/5/2000

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

400

18/5/2000 14/6/2000 19/6/2000 17/7/2000 18/7/2000 31/8/2000 10/9/2000 7/10/2000 21/10/2000 15/11/2000

Hình 1 Biến trình thời gian của mực nước tại Hòn Dáu trong thời gian xảy

ra động đất từ 1986 tới 1993

Trang 5

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

400

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

10/12/2000 26/3/2002 31/3/2002 12/10/2002

Trạm: Qui Nhơn

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

14/11/1986 29/12/1986 25/4/1987 24/6/1988 17/7/1990 13/12/1990 26/3/1991 5/1/1992 10/12/1993 27/4/1994

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

16/9/1994 14/11/1994 30/7/1996 5/9/1996 8/4/1997 22/5/1997 23/8/1998 6/2/1999 20/9/1999 1/11/1999

ra động đất năm 2000

Hình 6 Biến trình thời gian của mực nước tại Quy Nhơn trong thời gian xảy

Trang 6

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

8/11/1999 11/12/1999 12/12/1999 22/12/1999 24/12/1999 25/12/1999 6/1/2000 20/3/2000 17/5/2000 18/5/2000

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

14/6/2000 19/6/2000 17/7/2000 18/7/2000 31/8/2000 10/9/2000 7/10/2000 21/10/2000 15/11/2000 29/11/2000 10/12/2000 26/3/2002 31/3/2002 12/10/2002

Trạm: Hòn Ngư

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

14/11/1986 29/12/1986 7/6/1987 24/6/1988 17/7/1990 26/3/1991 5/1/1992 10/12/1993 27/4/1994

Trang 7

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

16/9/1994 14/11/1994 30/7/1996 5/9/1996 8/4/1997 22/5/1997 23/8/1998 6/2/1999 20/9/1999 1/11/1999

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

1/11/1999 8/11/1999 11/12/1999 12/12/1999 22/12/1999 24/12/1999 25/12/1999 6/1/2000 20/3/2000 17/5/2000

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

400

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

18/5/2000 14/6/2000 19/6/2000 17/7/2000 18/7/2000 31/8/2000 10/9/2000 7/10/2000 21/10/2000 15/11/2000 10/12/2000 31/3/2002 12/10/2002

Hình 10 Biến trình thời gian của mực nước tại Quy Nhơn trong thời gian

xảy ra động đất từ 2000 tới 2002

Hình 11 Biến trình thời gian của mực nước tại Hòn Ngư trong thời gian xảy

Trang 8

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

400

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

18/5/2000 14/6/2000 19/6/2000 17/7/2000 18/7/2000 31/8/2000 10/9/2000 7/10/2000 21/10/2000 15/11/2000 10/12/2000 31/3/2002 12/10/2002

Trạm: Sơn Trà (Tiên Sa)

0

25

50

75

100

125

150

175

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

6/1/1978 22/11/1981 17/4/1982 9/8/1985 14/11/1986 29/12/1986 25/4/1987 7/6/1987 24/6/1988

0

25

50

75

100

125

150

175

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

17/7/1990 13/12/1990 26/3/1991 5/1/1992 10/12/1993 27/4/1994 16/9/1994 14/11/1994 30/7/1996 5/9/1996

Hình 15 Biến trình thời gian của mực nước tại Sơn Trà trong thời gian xảy

Trang 9

0

25

50

75

100

125

150

175

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

8/4/1997 22/5/1997 23/8/1998 6/2/1999 20/9/1999 1/11/1999 8/11/1999 11/12/1999 12/12/1999 6/1/2000

0

25

50

75

100

125

150

175

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

20/3/2000 17/5/2000 18/5/2000 14/6/2000 19/6/2000 17/7/2000 18/7/2000 31/8/2000

0

25

50

75

100

125

150

175

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

7/10/2000 21/10/2000 15/11/2000 29/11/2000 10/12/2000 26/3/2002 31/3/2002 12/10/2002

ra động đất năm 2000

Trang 10

Có thể thấy trên các hình rằng trong một số trường hợp, trong thời gian xảy ra động đất, có xảy ra nhưng dao động bất thường của mực nước Tuy nhiên, nhưng dao động này chỉ có biên độ nằm trong khoảng vài chục cm Hơn nữa, độ cao này nằm trong khoảng các dao động của thuỷ triều và nước dâng do gió Bởi vậy, với các số liệu mực nước như ở đây, chưa đủ cơ sở để kết luận rằng sóng thần có ảnh hưởng tới

bờ biển Việt Nam và gây ra những dao động bất thường của mực nước

Tuy nhiên, cũng cần phải nhấn mạnh rằng do quá thiếu số liệu và chất lượng số liệu (khoảng thời gian giữa các quan trắc) là chưa đảm bảo nên dựa theo các kết quả khảo sát các dao động của mực nước, không có cơ sở để loại trừ ảnh hưởng của sóng thần tới vùng bờ biển nước ta

4 Kết quả phân tích dao động mực nước trong trận động đất ngày 26/12/2006

Vào 19 giờ 34 phút (giờ Hà Nội) ngày 26/12/2006, một trận động đất dưới biển

đã xảy ra ở phía nam Đài Loan và kéo theo nhiều hậu chấn (hình 28) Trận động đất đã làm chấn động khắp Đài Loan Các phương tiện truyền thông Đài Loan cho hay, tại thành phố Pintung, có một người thiệt mạng và ba người khác bị thương do nhà sập Ngoài ra sau khi động đất, có nhiều vết nứt xuất hiện trên đường phố và có một cây cầu bị hỏng Cơ quan khảo sát địa chất Mỹ ước tính động đất là 7.1 độ Richter, trong khi cơ quan dự báo thời tiết Đài Loan nói động đất là 6.7 độ Richter Tám phút sau đó, hậu chấn lại xảy ra và đo được 7 độ Richter

Hình 1 Hình ảnh khu vực động đất ở Đài Loan (26/12/2006) Vào 22 giờ 15 phút, Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc Gia và Ban chỉ huy phòng chống lụt bão Trung ương đã phát đi bản tin cảnh báo sóng thần cho vùng bờ biển Việt Nam từ Quảng Bình đến Cà Mau Bản tin này được coi như một tập dượt đầu tiên của nước ta để đối phó với thiên tai động đất và sóng thần

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	365,5 KB