close
Rti Tiếng ViệtTải App RTI ngay
Mở
:::

Ep.30: [ Khoa học đại chúng] Du hành qua tâm trái đất và phân tích về trận động đất mang tên 921 - Trái đất cho chúng ta biết những thông tin gì về động đất và cách phòng tránh thảm họa

  • 14 September, 2024
Báo tuổi teen

Điều ngạc nhiên về trận động đất 921 là gì? Có những nghiên cứu mới nào liên quan đến động đất hay không ? Làm thế nào chúng ta có thể chống chọi với động đất? Nhóm phóng viên báo tuổi teen đã đã thu thập được một số dữ liệu nghiên cứu nổi tiếng quốc tế của một nhóm các nhà khoa học Đài Loan và sẽ đưa bạn vào một hành trình khoa học.

Vào ngày 21 tháng 9 năm 1999, lúc 1:47:15.9 sáng, một trận động đất với cường độ 7,3 độ Richter đã làm rung chuyển toàn bộ Đài Loan. Trận động đất này không chỉ là trận động đất lớn nhất trên đảo chính của Đài Loan trong thế kỷ 20 mà còn ghi nhận về số người thương vong nhiều thứ hai trong lịch sử động đất ở Đài Loan: 2.454 người thiệt mạng và hơn 100.000 ngôi nhà bị sập.

Trong 20 năm qua, Đài Loan không chỉ tiếp tục thực hiện các chính sách và quy định phòng chống thiên tai, tiếp tục làm việc chăm chỉ để xây dựng lại sau những đổ vỡ, mọi người cũng đang học cách chung sống hòa bình với một hòn đảo được bao phủ bởi các đường đứt gãy.

Nhiều người không biết rằng cũng nhờ trận động đất 921, mà hiểu biết của thế giới về quan sát động đất đã được cải thiện, và cũng bởi vì trận động đất 921 mà Đài Loan đã trở thành một nơi quan trọng và lớn mạnh trên thế giới về nghiên cứu và cảnh báo sớm động đất quốc tế.

Nhóm phóng viên đã sử dụng phân tích của các chuyên gia như nhóm  Trung tâm nghiên cứu quản lý và đánh giá rủi ro chuỗi thảm họa động đất thuộc Đại học Trung Ương và các nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học Trái đất của Học viện Sinica. Từ kết quả của nhóm các nhà nghiên cứu có thẩm quyền, những người đã âm thầm quan sát và bảo vệ lõi trái đất và phát hiện trạng thái của đảo Đài Loan trong 20 năm qua, độc giả sẽ được tìm hiểu từ góc độ khoa học trái đất, và sẽ giúp người đọc hiểu sâu hơn về trận động đất 921 từ góc độ khoa học trái đất và học cách sống chung với động đất.

Vào ngày 21 tháng 9 năm 1999, lúc 1:47:15.9 sáng, một trận động đất với cường độ 7,3 độ Richter đã làm rung chuyển toàn bộ Đài Loan.

Điều đáng sợ nhất trong trận động đất ngày 21 tháng 9 năm 1999 là gì?

Trận động đất mạnh bằng 46 quả bom nguyên tử?

Tâm chấn của trận động đất này nằm ở thị trấn Tập Tập (JiJi),Nam Đầu, với độ sâu của tâm chấn cách 8 km. Đó là một trận động đất cực kỳ nông với sức tàn phá đáng kinh ngạc, không chỉ được cảm nhận trên toàn Đài Loan mà có cường độ là 7,3 độ richter và cường độ tối đa ở miền trung Đài Loan là 7 độ richter.

“Trận động đất Jiji” (sau đó được gọi là “Trận động đất 921”) không chỉ là một trong những trận động đất nghiêm trọng nhất thế giới trong thế kỷ 20 mà còn là trận động đất rất quan trọng của thế kỷ về mặt nghiên cứu động đất.

Trong vòng nửa giờ sau trận động đất chính 921, lúc 1h57, 2h30 và 2h16 sáng, các trận động đất mạnh với cường độ 6,4, 6,7 và 6,8 lần lượt xảy ra khiến thảm họa 921 trở nên tồi tệ hơn.

Theo dữ liệu từ Cục Khí tượng Trung ương, trong vòng một tháng sau trận động đất, đã có 163 trận động đất mạnh khác đã được cảm nhận. Tính đến cuối tháng 10, có 205 dư chấn được cảm nhận rõ ràng, 181 trong số đó có cường độ từ 4 độ trở lên và có tới 10 trận động đất có cường độ từ 6 độ trở lên. Nếu nhìn vào cường độ địa chấn cực đại thì lúc đó có tổng cộng 27 trận động đất đạt tới cấp độ động đất mạnh cấp 5, trong đó có 5 trận động đất đạt cường độ cực đại là 7 độ và được xem là “động đất nghiêm trọng”.

Số liệu của Cục Khí tượng Trung ương cho thấy, tính đến cuối tháng 10, đã xảy ra hơn 20.000 trận động đất có cường độ từ 2 độ richter trở lên (bao gồm cả những trận động đất không thể cảm nhận được với cường độ 0), số trận động đất được xem là gấp đôi nếu so với tổng số trận động đất trung bình mỗi năm từ 1994 đến năm 2011 (không bao gồm năm 1999 và 2000) là 10.837.

Những trận động đất mạnh liên tiếp không chỉ gây hư hại đường sắt, cầu cống mà còn gây sập đổ hoặc cháy nhà cửa ở nhiều nơi.

Phía bắc Chương Hóa chìm trong bóng tối với 6,49 triệu hộ gia đình không có điện. Theo thống kê của Cục Cứu hỏa Bộ Nội Chính, tổng cộng 2.454 người thiệt mạng, 50 người mất tích và 11.305 người bị thương trong trận động đất 921. Hơn 100.000 ngôi nhà bị hư hại trên khắp Đài Loan, trong đó huyện Nam Đầu và huyện Đài Trung cũ bị hư hại nặng nề nhất.

Thiệt hại về tài sản đứng thứ 13 trên thế giới

Thiệt hại về tài sản do trận động đất năm 921 gây ra là rất đáng kể. Theo cơ sở dữ liệu của Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA), thiệt hại do trận động đất Jiji gây ra lên tới 14 tỷ USD, đứng thứ 13 trên thế giới tính đến tháng 9 năm 2019. Tuy nhiên, tính đến cuối năm 1999, thảm họa ngày 21 tháng 9 đứng thứ sáu thế giới vào thời điểm đó.

Những nghiên cứu mới nào trong các nghiên cứu về  động đất đã được 921 mở ra?

Đường đứt gãy Chelongpu đạt tới 12 mét

Trận động đất xảy ra do sự chuyển động của đới đứt gãy Chelongpu(車籠埔). Đứt gãy này là đứt gãy đẩy, với đứt gãy nghiêng về phía đông khoảng 25 đến 35 độ. Sự lệch vị trí này tạo ra một đới đứt gãy trên bề mặt dài khoảng 100 km, kéo dài từ Trúc Sơn, huyện Nam Đầu ở khu vực phía nam đến huyện Trác Lan, Miêu Lật ở phía Bắc.

Bà Mã Quốc Phượng, một nhà nghiên cứu địa chấn học nổi tiếng tại Viện Khoa học Trái đất của Học viện Sinica, chỉ ra rằng độ trượt lên tới 12 mét xảy ra ở khu vực cầu Bì Phong, ở phía bắc đới đứt gãy Chelongpu. Đây là một hiện tượng rất hiếm gặp. Do những giả thuyết trước đây cho rằng so năng lượng chứa trong vỏ trái đất thì độ trượt tối đa là 3 mét, nhưng độ trượt xảy ra rất lớn nên đã gây sốc cho các chuyên gia trong và ngoài nước.

Mật độ trạm quan sát động đất mạnh cao nhất thế giới

Trận động đất 921 là một bước ngoặt trong nghiên cứu địa chấn ở Đài Loan. Bà Mã Quốc Phượng chỉ ra rằng trận động đất 921, việc nghiên cứu về các đới đứt gãy đang hoạt động ở Đài Loan vẫn chưa đạt đến tầm thế kỷ hoặc thiên niên kỷ.Các nhà khoa học chỉ có thể dựa vào những giá trị số học của chuỗi trận động đất ở thế kỷ 20. Bao gồm trận động đất Mai Sơn năm 1906, trận động đất Tân Hoá năm 1946 và trận động đất Bạch Hà năm 1964, chúng tôi đã chứng kiến ​​​​các trận động đất thường xuyên ở khu vực Gia Nam. Trước khi xảy ra năm 921, sự chú ý tập trung vào khu vực  Gia Nam là nơi mà  có khả năng xảy ra nhất trận động đất lớn nhất.

Tuy nhiên, tầm nhìn xa của giám đốc sáng lập Viện Khoa học Trái đất Học viện Sinica, ông Thái Gia Bổn, đã thúc đẩy Cục Khí tượng Trung ương bắt đầu thực hiện chương trình quan sát động đất mạnh vào năm 1991.

Mặc dù các nhà khoa học không dự đoán được một trận động đất lớn ở khu vực Tập Tập nhưng dự án quan sát động đất đã để lại những kỷ lục quý giá. Ngoài ra, hệ thống báo cáo nhanh, trận động đất vào thời điểm đó đã nhanh chóng phát hiện tâm chấn sơ bộ và quy mô trận động đất trong vòng 102 giây. Sau đó, ngay cả Mỹ và Nhật Bản cũng tới thăm địa điểm này.

Nghiên cứu động đất: Chương trình khoan giếng sâu đứt gãy quy mô thế giới

Để khám phá cơ chế cơ học và điều kiện địa chất của sự dịch chuyển lớn ở phía bắc của đứt gãy Chelongpu, Năm 2004, Đài Loan khởi động "Dự án khoan giếng sâu đứt gãy Chelongpu Đài Loan" (TCDP) quy mô thế giới, chọn khu vực Đại Khanh, Đài Trung để khoan sâu 2 km nhằm lấy lõi từ vùng đứt gãy. Vì đứt gãy có góc thấp và là đứt gãy lực đẩy nên nó tạo điều kiện tự nhiên tuyệt vời cho việc khoan.

Sau hơn một năm khoan, cuối cùng nhóm nghiên cứu đã đạt được kết quả đầu tiên trên thế giới trong việc khai thác được “lõi vùng đứt gãy mới”, dẫn đến một số nghiên cứu tiếp theo sau trận động đất quan trọng.

Vì các mẫu lõi khá quý nên nhóm nghiên cứu sau đó đã đào Giếng B cách giếng ban đầu (Giếng A) khoảng 40 mét, rồi khoan bên cạnh Giếng C từ Giếng B. Năm 2006, một "máy đo địa chấn ngầm" đã được lắp đặt để phát hiện các trận động đất xảy ra ở sâu dưới lòng đất; tính thấm của chất lỏng được quan sát thông qua một "thí nghiệm giếng đôi". Tận dụng tối đa lợi ích khoan.

Dự án khoan giếng sâu đã mở ra nhiều lĩnh vực nghiên cứu địa chấn hơn,  Lâm Ngạn Vũ, sinh viên nghiên cứu của bà Mã Quốc Phượng và phó giáo sư Khoa Khoa học Trái đất tại Đại học Trung ương, chỉ quan sát thấy sóng P (sóng nén) và không quan sát được sóng S (sóng biến dạng). ) từ các dạng sóng được thu thập bởi máy đo địa chấn hố khoan. Sau khi nghiên cứu các điều kiện địa chất gần đó, người ta phát hiện ra rằng quá trình nước ngầm tích tụ áp suất thủy lực dưới lớp bùn đứt gãy không thấm nước và giảm sức ép trong các khe nứt có thể là nguyên nhân gây ra các trận động đất nhỏ (tạp chí Khoa học).

Ước tính chu kỳ động đất: Quan sát biến dạng bề mặt GPS

Bà Hứa Nhã Nho, nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Trái đất của Học viện Sinica và Đường Khải Hiền, nghiên cứu sinh tại Viện Địa chất của Đại học Quốc gia Đài Loan dưới sự giám sát của ông, đã sử dụng các thay đổi vị trí của hơn 400 Hệ thống Quan sát Vệ tinh Định vị Toàn cầu (GPS) ) các trạm quan sát trên khắp Đài Loan để tính toán “tốc độ di chuyển” của bề mặt 921”. Khi tốc độ di chuyển khác nhau, bề mặt sẽ tạo ra biến dạng nén, cuối cùng gây ra động đất.

Dựa trên sự dịch chuyển bề mặt sau trận động đất, nhóm nghiên cứu đã phân tích các đặc điểm biến dạng của lớp vỏ dưới của Vành đai Kiến Tạo Sơn Đài Loan, thông qua tính toán tham số vật lý và thiết lập mô hình.

Thông qua các quan sát so sánh dài hạn, các nhà nghiên cứu có thể nắm bắt được trạng thái biến dạng của các đứt gãy và suy ra những khu vực có nguy cơ xảy ra động đất cao trong tương lai dựa trên những khu vực đã tích lũy năng lượng trong thời gian dài hơn.Đây là nghiên cứu mang tính đổi mới về ứng dụng GPS vào quan sát động đất.

Kết quả: Đứng thứ 4 thế giới về sản xuất nhiều tài liệu nghiên cứu về động đất

Trận động đất 921 đã viết nên một trang phong phú cho nghiên cứu động đất của Đài Loan. Tính đến tháng 9 năm 2019, theo thống kê của Trung tâm Địa chấn Quốc tế, 652 tài liệu nghiên cứu đã được công bố về trận động đất 921, đứng thứ 4 trên thế giới, chỉ đứng sau trận động đất 311 ở Nhật Bản năm 2011, trận động đất năm 2008 ở Tứ Xuyên ở Trung Quốc và trận động đất năm 2004 ở Ấn Độ Dương.

Bà Mã Quốc Phượng cho biết,  mô phỏng động đất quy mô lớn, tác động cơ học của nguồn động đất và sự đứt gãy đa đứt gãy là những chủ đề quan trọng nhất để phân tích nguy cơ động đất. Đài Loan không chỉ có khả năng giải quyết các vấn đề khoa học này mà còn thảo luận chúng với cộng đồng và thế giới.

Hiểu khoảng cách giữa các vùng đứt gãy

Thiên tai có thể sẽ khó mà tránh khỏi và luôn xảy ra trong cuộc sống của chúng ta  nhưng mục tiêu của các nhà khoa học là sử dụng sức mạnh khoa học tốt nhất để đạt được lợi ích phòng ngừa tối đa và giảm thiểu tác động của thiên tai khi chúng xảy ra.

Nhóm nghiên cứu của bà Mã Quốc Phượng đã xây dựng "Mô hình động đất Đài Loan (TEM)" và tổng hợp dữ liệu khảo sát thực địa của các nhà địa chất, có tính đến các chu kỳ địa chấn hiện được biết đến ở tất cả các vùng đứt gãy của Đài Loan.

Kiểm kê xác suất động đất có thể xảy ra của từng đứt gãy đang hoạt động và vùng sinh địa chấn để mọi người có thể biết khoảng cách giữa môi trường sống của mình và vùng đứt gãy, đồng thời ước tính xác suất mỗi vùng đứt gãy xảy ra động đất từ ​​6 độ richter trở lên trong 50 năm tới , đóng vai trò là tài liệu tham khảo cho các đơn vị xã hội, kinh tế và chính phủ xây dựng chính sách phòng chống thiên tai, đồng thời cho phép mọi người dân có nhận thức về quản lý rủi ro.

Mô phỏng hiện trường động đất để nâng cao độ chính xác trong phòng chống thiên tai

Ngoài việc nỗ lực điều chỉnh mô hình địa chấn chính xác hơn, chẳng hạn như xem xét các đứt gãy mù, đứt gãy ở nước ngoài, đường truyền sóng địa chấn hoặc kết hợp hiệu ứng địa điểm của các địa điểm yếu, nhóm của Mã Quốc Phượng có kế hoạch thường xuyên xuất bản các bản đồ tiềm năng địa chấn mới nhất và nhóm hiện đang cập nhật chúng.

Ông Ngô Hoằng Dục, nhà nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu quản lý và đánh giá rủi ro chuỗi nguy cơ động đất, đưa ra một ví dụ. Do hạn chế về địa hình, các nhà khoa học cũng bị hạn chế trong việc kiểm tra và tìm hiểu về dãy núi ở khu vực miền Trung. Hy vọng rằng thông qua mô phỏng mô hình và các điều kiện địa chất hoặc ứng suất phù hợp, chúng ta có thể mô phỏng sự xuất hiện của các trận động đất lớn trên đảo Đài Loan trong 10.000 năm qua. Xem liệu nó có thể mô phỏng trận động đất 921 năm đó không.

Nếu so sánh nguồn động đất mô phỏng với các đứt gãy đã biết hiện nay, các nhà khoa học có thể có cơ hội tìm ra các cấu trúc gây địa chấn hoặc các đứt gãy mù tồn tại dưới lòng đất nhưng chưa được phát hiện, bù đắp cho những thiếu sót trong nghiên cứu.

 Bà Mã Quốc Phượng bày tỏ rằng, khi việc nghiên cứu trở nên chuyên sâu hơn, dự kiến ​​trong tương lai sẽ có thể mô phỏng quy mô của trận động đất, mức độ trượt và liệu nó có bị địa chất khuếch đại trước khi đứt gãy di chuyển hay không, và qua đó chúng ta không chỉ biết sự chuẩn bị đã đầy đủ hay chưa mà còn sử dụng điều này để phân bổ nguồn lực phòng chống thiên tai. Ví dụ, ở những khu vực có khả năng xảy ra đứt gãy cao và có nhiều công trình cũ, cần ưu tiên cải tạo đô thị hoặc gia cố địa chấn.

Mô hình số 3D động đất, giám sát thời gian thực và cảnh báo sớm

Nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Trái đất của Học viên Sinica, ông Lý Hiến Trung đã làm việc chăm chỉ để phát triển "Mô hình số động đất Đài Loan" trong những năm gần đây. Hệ thống này có khả năng tính toán máy tính mạnh mẽ, thông qua hồ sơ quan sát, cấu trúc ngầm và các dữ liệu khác, chúng ta có thể suy ra quá trình đứt gãy của nguồn động đất và mô phỏng cách truyền sóng địa chấn.

Trong số đó, "hệ thống giám sát động đất theo thời gian thực" liên tục theo dõi xem có trận động đất nào gần Đài Loan hay không. Nó không chỉ có thể nhanh chóng tạo ra các báo cáo về động đất mà còn có thể hiểu được cơ chế nguồn động đất trong thời gian ngắn nhất. Thuận tiện cho các chuyên gia đánh giá rủi ro thiên tai.

Ông Lý Hiến Trung đưa ra ví dụ: Nếu một trận động đất lớn xảy ra ở vùng hút chìm Đảo Ryukyu, nó có thể gây ra sóng thần. Đài Loan chỉ có thời gian ứng phó khoảng 10 phút đến nửa giờ. Hệ thống có thể biết khả năng xảy ra thảm họa 2 phút sau trận động đất và hỗ trợ phán đoán sơ tán.

Với sự hỗ trợ của mô hình, các khu vực thiên tai nghiêm trọng nhất có thể được xác định sau trận động đất, có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho việc điều động nhân lực cứu trợ thiên tai và cũng có thể được sử dụng để đánh giá xem liệu nó có ảnh hưởng đến các lỗi khác hoặc gây ra dư chấn hay không. Mô hình này cũng có thể khôi phục các trận động đất sớm dựa trên các đầu mối dữ liệu lịch sử hoặc đặt ra các kịch bản mô phỏng các thảm họa động đất trong tương lai làm tài liệu tham khảo cho việc lập kế hoạch phòng chống thiên tai.

Liên kết các ngành với nghiên cứu để chuẩn bị phòng chống thiên tai

Trong 20 năm sau của trận động đất 921, nghiên cứu động đất của Đài Loan đã đi tiên phong trong việc mô phỏng thảm họa chính xác hơn. Kết quả nghiên cứu của nhiều nhà khoa học đã đặt nền móng cho bước tiếp theo trong công tác phòng chống thiên tai và có cơ hội được thực hiện ở cấp độ kỹ thuật và kinh tế xã hội.

6 Thông tin phòng chống thiên tai mà người Đài Loan phải biết

Bà Mã Quốc Phượng đã chân thành nói: “Ở Đài Loan, một thảm họa quy mô tương đối lớn có thể xảy ra trong khoảng 30 năm nữa. Tức là một người Đài Loan sẽ trải qua ít nhất hai trận động đất lớn trong đời”. Hiện tại, chúng ta không thể cảm nhận được sức mạnh của một trận động đất lớn, nhưng nếu sống trên đảo Đài Loan, chúng ta nên luôn cảnh giác và chuẩn bị cho các thảm họa.

6 kênh thông tin và giám sát phòng chống thiên tai quan trọng

-Học kiến ​​thức phòng tránh thiên tai

Thông tin nhanh từ "Phóng viên" "Hướng dẫn phòng chống thiên tai và hỗ trợ người khác"

-Hiểu được rủi ro môi trường

Trung tâm Khảo sát Địa chất và Quản lý Khai thác mỏ của Bộ Kinh tế "Hệ thống quan sát và điều tra lỗi tích cực của Đài Loan và Dịch vụ điều tra thuận tiện"

"Hệ thống điều tra khu vực nhạy cảm địa chất" của Trung tâm khảo sát địa chất và quản lý khai thác mỏ thuộc Bộ Kinh tế

"Hệ thống điều tra tiềm năng hóa lỏng đất" của Trung tâm khảo sát địa chất và quản lý khai thác mỏ thuộc Bộ Kinh tế

-Hãy chuẩn bị sơ tán

"Hệ thống cảnh báo phòng chống thiên tai" cung cấp các chương trình phát sóng cảnh báo sớm trước khi xảy ra động đất

-Luôn cập nhật tin nhắn tức thời

"Trung tâm dự báo động đất" của Cục Khí tượng Trung ương công bố thông tin động đất mới nhất

Phương Thảo

Phát thanh viên

Phản hồi liên quan