SỰ DAO ĐỘNG MỰC NƯỚC DO ĐIỀU KIỆN THỜI TIẾT
Các dao động mực nước hình thành do sự biến đổi trong thời đoạn dài của điều kiện thời tiết như là hiện tượng kéo dài mùa mưa hay mùa khô thường là các vấn đề được quan tâm. Sự nguy hiểm do các dao động mực nước trong thời đoạn dài gây ra là ở chỗ
vì nó diễn ra trong một thời đoạn dài nên ít được sự chú ý của mọi người, và quá trình dâng hạ mực nước diễn ra trong thời gian tương đối dài thường là vài năm mới có một lần nên dễ bị quên. Do vậy, một vài năm sau khi có nước lớn, các công trình xây dựng, các hoạt động kinh tế lại diễn ra ở sát bờ biển, tạo ra tài sản mới dễ bị hư hỏng nếu xảy ra lần nước lớn kế tiếp. Tương tự như vậy, sau vài năm khi không xảy hiện tượng nước thấp, các công trình cảng và neo đậu tàu sẽđược xây dựng tại các vùng nước nông, khi xảy ra chu kỳ nước thấp tiếp theo, các công trình này sẽ không còn phát huy được tác dụng nữa.
SỰ BIẾN ĐỔI MƯC NƯỚC BIỂN
Hiện tượng gia tăng mực nước biển nhằm chỉ sự biến đổi mực nước biển trên phạm vi toàn cầu, do hiện tượng băng tại hai đầu cực của trái đất đang tan và mở rộng hiệu ứng nhiệt của các khối nước làm thay đổi nhiệt độ nước biển trên phạm vi rộng. Các mô tả chi tiết về hiện tượng này có thể tham khảo theo Carter (1988) and Bird (1984).
Mực nước biển 25,000 năm trước nằm thấp hơn mực nước biển hiện tại 150m. Từ đó đến thời điểm cách đây 3,000 năm, mực nước biển đã dâng lên với tốc độ khoảng 7 mm/năm và đạt gần tới mực nước biển hiện tại. Các ước đoán được coi là chính xác nhất về sự dâng lên của mực nước biển là vào khoảng 1 đến 1,5 mm/năm. Mặc dù tốc độ dâng của mực nước biển rất chậm nhưng một phần lớn thềm lục địa bị ngập và bờ biển ở nhiều nơi trên thế giới bị xói lở qua một thời đoạn dài.
SỰ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TOÀN CẦU
Sự biến đổi mực nước nguy hiểm nhất và có tiềm năng lớn nhất là sự biến đổi mực nước do xu thế biến đổi của khí hậu toàn cầu. Xem xét về biến đổi mực nước biển toàn cầu, có thể thấy rằng sựấm lên của khí hậu toàn cầu sau thời kỳ băng hà lần cuối cùng đã làm mực nước biển dâng lên từ 100 m đến 150m khi các núi băng ở hai đầu cực bị tan ra và sự phát triển của hiệu ứng giãn nở nhiệt trên bề mặt đại dương. Hiện nay, tốc độ dâng lên của mực nước biển đã chậm lại ở mức 1 đến 1,5 mm/năm, nhưng bất kỳ một hiện tượng nóng lên nào khác của bầu khí quyển cũng sẽ làm tăng thêm mực nước biển.
Hiện nay “hiệu ứng nhà kính” đang là mối quan tâm hàng đầu của các nhà khoa học vì nó được xem như là nguyên nhân chính dẫn tới hiện tượng nóng lên của trái đất. Các sản phẩm của quá trình đốt cháy khí ga gây nên hiệu ứng nhà kính sẽ có tác dụng như một tấm chăn cách điện phủ xung quanh trái đất, ngăn cản các sóng điện từ dài từ trái đất quay trở lại vũ trụ , tạo thành hiệu ứng bẫy nhiệt làm nóng bầu khí quyển bao quanh trái đất. Theo ước tính của Ủy ban nghiên cứu Quốc gia (Mỹ , 1997 ), nếu lượng carbon dioxide (CO2) tăng gấp đôi thì nhiệt độ trung bình của trái đất sẽ tăng từ 1.5 đến 4.5 °C. Tại đầu cực của trái đất, ước tính nhiệt độ sẽ tăng gấp khoảng hai, ba lần so
với nhiệt độ trung bình. Trạm quan trắc tại Mauna Loa, Hawaii đã chỉ ra rằng khi nồng độ CO2 từ 315 đến 340 phần triệu (ppm) từ năm 1958 đến năm 1980 (National Research Council, 1983). Các dự báo về nồng độ CO2 trong tương lai cũng khác nhau rất lớn, nhưng dự báo đến năm 2100, nồng độ CO2 có nguồn gốc từ khí thải công nghiệp sẽ tăng lên gấp đôi với xác xuất xảy ra khoảng 75%.
Các mô hình khí hậu toàn cầu nghiên cứu ảnh hưởng của sự gia tăng các chất gây nên hiệu ứng nhà kính và mối liên quan của nó tới nhiệt độ trung bình của trái đất và sự tăng lên của mực nước biển. Các mô hình số này được xây dựng với nhiều dạng kịch bản khác nhau. Dự báo mực nước biển dâng đến 2025 dao động từ 0.1 đến 0.2 m. Đến năm 2050, ước tính dao động trong khoảng từ 0.2 đến 1.3 m và đến 2100 ước tính khoảng 0.5 đến 2.0 m. Các ước tính sự tăng lên của mực nước biển đến 2100 được cộng thêm thêm khoảng 0.25 đến 0.8m do có tính đến hiệu ứng giãn nở nhiệt trên bề mặt đại dương; 0.1 đến 0.3 m do băng tan tại Greenland và các sông băng Alpine; và từ 0.1 đến 1 m từ hiện tượng tan băng Antarctic.
Dự báo mực nước biển tăng rất khó có thể có được kết quả chính xác do có quá nhiều yếu tố không chắc chắn trong việc dự tính sản phẩn của các khí gây nên hiệu ứng nhà kính. Có thể yếu tố bất trắc nhất là cách kiểm soát sự phát tán của các khí ga này. Ngoài ra còn có những áp lực rất lớn giữa việc quản lý môi trường một cách hợp lý và ảnh hưởng tới nền kinh tế của quốc gia. Các giải pháp cho những vấn đề này là không thể dự báo trước được và chịu ảnh hưởng rất nhiều của các hoạt động chính trịở tầm vĩ mô.
Những thay đổi quá trình vật lý dưới đây có thể nhận thấy được bao gồm: - Số lượng các trận bão khốc liệt xảy ra ngày càng tăng
- Nước dâng do bão sẽ tăng ít nhưng mức độ nghiêm trọng tăng lên do các trận bão lớn có xu thế tăng
- Ngoài khơi, sóng biển cao hơn do có nhiều trận bão lớn hơn - Thủy triều không gây nên các ảnh hưởng lớn
- Thể tích dòng triều xâm nhập vào các cửa sông, vịnh tăng do diện tích trên mặt bằng của các cửa sông và các vịnh tăng
- Chiều cao sóng vỡở bãi biển và tại công trình sẽ cao hơn do độ sâu nước lớn hơn tại tất cả các điểm sẽ làm giảm ma sát đáy và cho phép các sóng vỡ lớn hơn xâm nhập vào gần hơn trong bờ.
Các yếu tố này sẽ dẫn tới những phản ứng lại như sau:
- Các công trình sẽ phải chịu áp lực lớn hơn từ các sóng có chiều cao lớn hơn. Hệ số an toàn của công trình sẽ giảm.
- Sóng leo và sóng tràn qua đỉnh công trình sẽ tăng, làm tăng thêm các rủi ro do ngập lụt và hư hỏng do sóng tràn đỉnh. Ví dụ như tại Hà lan, sau khi
dự án châu thổ được hoàn thành năm 1986, nâng cao trình tất cả các đê biển lên độ cao chịu được thảm họa năm 1953. Các tính toán đã cho thấy, nếu nước biển dâng lên 1 m, sẽ làm giảm mức độ an toàn hiện có đi khoảng 90% (Wind, 1987)
- Các bờ biển cát sẽ bị thoái lui
- Các đảo chắn sẽ hạ thấp nhanh hơn và các đầm lầy nằm bên trong các đảo chắn sẽ biến mất
- Các đồng bằng châu thổ sẽ không phát triển với tốc độ cũ nữa, thậm chí các đồng bằng châu thổ này sẽ bị suy thoái
- Các mũi đá, vách đá sẽ bị suy thoái với tốc độ nhanh
- Tốc độ vận chuyển bùn cát sẽ tăng, có thể gây bồi lấp các cửa sông đang ở trạng thái ổn định và chắn các cửa vào của các cảng biển
- Xâm nhập mặn vào trong đất liền và vào trong tầng nước ngầm sẽ tăng