Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ năm, 28/06/2007 22:19 (GMT+7)

Sóng thần - Bàn tay vô hình của đại dương

Tâm chấn của trận động đất nằm trên vùng biển phía tây bắc đảo Sumatra Indonesia . Tưởng chừng một trận động đất ngoài biển sẽ không gây thiệt hại như những trận động đất trên đất liền mà ta thường thấy trước đây. Thế nhưng một bàn tay vô hình của biển cả đã mang tai họa từ đại dương vào những vùng ven biển Nam Á. Những cơn sóng thần cao từ 5 đến 10 mét đã quét sạch, cuốn trôi tất cả những gì có trên bờ biển nơi nó ập đến.

Sóng thần không dễ để phát hiện, và thực sự nó như một bàn tay vô hình của biển cả. Nếu có sóng thần, không ai đứng trên bãi biểnlà có thể chạy thoát vì nó như một bức tường rất cao, ập đến bất thình lình với tốc độ gần trăm cây số một giờ. Bức tường nước đó tràn sâu vào bên trong đất liền và tàn phá, cuốn trôi mọi thứ có thể.Tuy nhiên, ở ngoài khơi xa không một chiếc thuyền nào có thể cảm nhận thấy sóng thần lướt qua vì thực ra ở đó nó chỉ cao không quá 1m. Khi tiến đến gần bờ, chạm phải đáy biển con sóng cứ to và caodần lên đến 30m. Và đối với những người trên bãi biển, thực sự trời đang sập xuống đầu họ.

Với những kiến thức vật lí sơ cấp, chúng ta sẽ thử lí giải các hiện tượng kể trên của sóng thần qua mô hình và các phương trình đơngiản.

Sóng thần được hình thành khi xảy ra những trận động đất hoặc có sự dịch chuyển các mảng nền ở dưới đáy đại dương. Bề mặt đáy đại dương bị dao động nâng lên hạ xuống, hay nứt vỡ tạo ra sự dịch chuyển của một khối lượng nước cực lớn, và hình thành một con sóng lớn. Tất nhiên các bạn phải hiểu rằng con sóng này có quy mô đại dương, tức là nước ở cả đáy biển và mặt biển đều chuyển động với biên độ như đã nói ở trên là vào khoảng 1m. Nó khác hẳn với những con sóng thông thường khi chỉ có phần bề mặt của đại dương tham gia. Điều đó giải thích cho một năng lượng cực lớn của sóng thần.

Sự dịch chuyển của một mảng nềnlớn tạo cho con sóng có bước sóng cỡ 200km. Độ sâu của Thái Bình Dương vào khoảng 4,3km. Như vậy độ sâu là nhỏ so với bước sóng. Ta sẽ mô hình hóa con sóng như một sợi dây truyền sóng dưới tác dụngcủa trọng lực (tất nhiên đây là một mô hình khá thô thiển). Sợi dây này có bề ngang là d, độ sâu là h. Ta có thể sử dụng công thức đã biết về vận tốc sóng trên đây:







T là lực căng dây,
mlà mật độ khối lượng dài:m-rhd.

Lực căng dây có thể tính theo áp lực của cột nước lên một mặt phẳng tưởng tượng chắn ngang sợi dây. Phương trình vi phân cho áp lực này là:






Thay vào phương trình vận tốc sóng ta được:






Mô hình chính xác hơn sẽ cho ta kết quả:





Thay số ta thu được vận tốc này vào khoảng 700km/h.

Ta có thể kết luận được gì từ phương trình vận tốc truyền sóng? Khi càng vào gần bờ, độ sâu của biển càng giảm và vận tốc truyền sóng của giảm theo. Năng lượng của con sóng phụ thuộc vào cả vận tốc và biên độ. Năng lượng không thay đổi nhiều, vận tốc của sóng giảm đáng kể khi vào bờ khiến độ cao của sóng tăng vọt. Từ chỗ chỉ không quá 1m nâng lên đến 10m. Điều này cũng có thể giải thích theo cách khác. Khi con sóng tiến đến gần bờ, độ sâu giảm, nó chạm mạnh vào đáy biển đang dốc lên. Và xét một cách định tính sự chạm mạnh như vậy khiến con sống phải dâng cao lên. Ta có thể ước lượng độ cao của sóng khi vào bờ.

Năng lượng của sóng được tính theo công thức:

E =m.¦.n.A 2

trong đó Alà biên độ, còn tần số¦và năng lượng Eđều không đổi. Khi sóng tiến đến gần bờ ta phải có sự thay đổi trong công thức vận tốc sóng và mật độ dài vì biên độ không còn nhỏ so với bước sóng nữa. Khi đó:










Thay số A 0= 0,5m h 0= 4300m h = 10m
ÞA > 15m

Tất nhiên độ cao của sóng thần còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố hơn thế, như cường độ mạnh yếu của chấn động, sự mất mát năng lượng sóng trên quãng đường cả nghìn cây số... Những con sóng thần lớn có độ cao trên 20m. Con sóng cao nhất đã từng biết đến là con sóng thần tàn phá đảo Isigaki, Nhật Bản năm 1971, cao đến... 85m. Trong đợt sóng thần gần đây rất may cho chúng ta là các con sóng không quá lớn, chỉ cao không đến 20m.

Sóng thần chủ yếu xuất hiện ở vùng ven bờ Thái Bình Dương, vì như chúng ta biết dưới đáy Thái Bình Dương là nơi tiếp giáp của nhiều mảng nền cấu tạo nên vỏ trái đất. Tuy biết là như vậy nhưng cho đến nay thực sự không có bất kì phương pháp nào để dự báo trước được sóng thần. Dù biết là có động đất nhưng cũng không thể biết được sóng sẽ tràn đến vùng bờ biển nào. Như đã nói ở trên ngay cả thuyền ngoài biển cũng không thể nhận ra sóng thần.

Mong rằng trong tương lai không xa sẽ có những phương tiện khoa học kỹ thuật tinh vi hơn để dự báo được sóng thần, giảm bớt thảm họa cho nhân loại.

Xem Thêm

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Lào Cai tổ chức Hội thảo “Cùng nhau an toàn trên không gian mạng AI”
Sáng 17/8, tại phường Yên Bái, tỉnh Lào Cai, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Lào Cai phối hợp với Trung tâm Phát triển Khoa học công nghệ và Chăm sóc sức khỏe cộng đồng và Câu lạc bộ Trí thức trẻ tỉnh Lào Cai tổ chức Hội thảo chuyên đề “Cùng nhau an toàn trên không gian mạng thời đại trí tuệ nhân tạo AI”.
Đắk Lắk: Sức sáng tạo tuổi trẻ đối với hoạt động khoa học công nghệ
Ngay sau Đại hội Liên hiệp Hội tỉnh Đắk Lắk lần thứ I, nhiệm kỳ 2026–2031, hoạt động chuyên môn đầu tiên được triển khai là chấm sơ khảo Cuộc thi Sáng tạo dành cho thanh thiếu niên và nhi đồng lần thứ I năm 2026. Với 170 mô hình tham gia, cuộc thi cho thấy sức sáng tạo phong phú của tuổi trẻ, nhất là ở những lĩnh vực gắn với công nghệ, phát triển kinh tế và ứng phó với biến đổi khí hậu.
Thống nhất các nội dung chuẩn bị Đại hội IX Liên hiệp Hội Việt Nam
Sáng 12-8, tại Hà Nội, Đoàn Chủ tịch và Hội đồng Trung ương Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức Hội nghị Đoàn Chủ tịch lần thứ 19 và Hội nghị Hội đồng Trung ương lần thứ 13 khóa VIII dưới hình thức trực tiếp và trực tuyến, nhằm tập trung rà soát, thống nhất các nội dung chuẩn bị Đại hội đại biểu toàn quốc Liên hiệp Hội Việt Nam lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031
Quảng Trị: Tập huấn cập nhật kiến thức chăm sóc người bệnh
Ngày 11/8, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (Liên hiệp Hội) tỉnh phối hợp với Hội Y học tỉnh tổ chức tập huấn “Cập nhật kiến thức, nâng cao kỹ năng chăm sóc người bệnh”, nhằm cập nhật kiến thức chuyên môn và y khoa mới, nâng cao kỹ năng chăm sóc người bệnh cho đội ngũ điều dưỡng.
Đại hội lần thứ nhất Liên hiệp Hội Việt Nam – Dấu mốc khai sinh mái nhà chung của trí thức khoa học và công nghệ
Ngày 26/3/1983, tại Thủ đô Hà Nội, Đại hội thành lập Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam được tổ chức. Từ dấu mốc lịch sử ấy, một tổ chức chung của đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ Việt Nam chính thức hình thành, mở ra hành trình tập hợp, đoàn kết và phát huy trí tuệ của các nhà khoa học vì sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước.