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 Viện Khoa học Khí tượng thuỷ văn Mơi 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 nhằm xác định khả xảy sóng thần bờ biển Việt Nam sở phân tích số liệu mực nước thu thập trạm hải văn ven biển Việt Nam thời gian có động đất Vì có q trạm hải văn ven biển Việt Nam, thời gian quan trắc lại ngắn, số liệu phần lớn trạm hải văn obs/ngày nên khó xác định khả xảy sóng thần bờ biển Việt Nam theo số liệu Mặc dù khó khăn trên, kết phân tích chi tiết cho thấy số trường hợp, có dao động bất thường mực nước trạm hải văn ven bờ Việt Nam sau có động đất với cường độ lớn Biển Đơng Tuy vậy, chưa thể vào số liệu để khẳng định có sóng thần xảy vùng biển nước ta Để khẳng định khả xảy sóng thần, cần tiến hành nhiều nghiên cứu khác, có nghiên cứu điều tra ven biển nghiên cứu khả xảy 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 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 Giới thiệu Để xác định khả xảy sóng thần vùng bờ biển, ngồi việc phân tích khả xảy động đất gây sóng thần vùng biển đó, cịn phải phân tích xác định khả xảy sóng thần bờ biển theo số liệu quan trắc sóng thần bờ biển Có nhiều phương pháp xác định sóng thần phương pháp điều tra khảo sát trường, phương pháp thu thập phân tích thơng tin xã hội sóng thần, phương pháp nghiên cứu địa chất (phương pháp nghiên cứu cổ sóng thần), phương pháp thu thập phân tích số liệu đo đạc mực nước trạm đo mực nước ven bờ, phương pháp đo đạc phân tích sóng vùng ven bờ để xác định sóng dị thường Trong số phương pháp trên, phương pháp đo đạc phân tích mực nước để xác định khả xảy sóng thần phương pháp đáng tin cậy có đầy đủ số liệu mực nước trạm hải văn ven bờ Thông thường, sau thành tạo sau động đất, sóng thần lan truyền biển với tốc độ phụ thuộc vào độ sâu biển Có thể xác định tốc độ lan truyền sóng thần khu vực biển mơ hình số trị biết độ sâu biển Khi xác định tốc độ lan truyền sóng, ước tính thời gian lan truyền sóng từ xảy động đất tới sóng tràn vào bờ Trên sở đó, phân tích số liệu mực nước độ cao sóng ghi thời gian sóng thần dự kiến vào bờ để xác định dao động bất thường mực nước độ cao sóng bất thường Căn vào chu kỳ đặc trưng sóng thần (từ 10 phút tới khoảng giờ) chu kỳ dao động bất thường mực nước, xác định xảy sóng thần vùng biển lịch sử hay chưa Báo cáo trình bày kết phân tích số liệu mực nước đo đạc trạm khí tượng hải văn thời gian có động đất Biển Đơng với cường độ có khả tạo sóng thần ảnh hưởng tới vùng bờ biển Việt Nam Nguồn số liệu phương pháp 2.1 Những trận động đất lớn khu vực Biển Đông Thông tin trận động đất khu vực Biển Đông khai thác từ hai trung tâm liệu lớn giới Nga Mỹ Căn vào nguồn thông tin này, xác định thời gian, vị trí chấn tâm cường độ động đất tất trận động đất xảy từ năm 1627 đến 2000 Trong số trường hợp, xác định biến đổi mực nước động đất gây số vùng ven biển Các kết phân tích tổng kết cho thấy khu vực Biển Đông, giới hạn từ oVB đến 25oVB từ 100oKĐ đến 122oKĐ, khoảng thời gian nêu xảy 63 trận động đất có cường độ lớn 3.5 độ Richter, chủ yếu trận động đất với cường độ lớn độ Richter Trận động đất cực đại quan trắc đới hút chìm Manila, bờ phía tây Philippines, có cường độ 8,3 độ Richter Các trận động đất thường tập trung chủ yếu bờ phía đơng Biển Đơng phân bố rải rác ven bờ nước Trung Quốc, Đài Loan, Philippines Indonesia Một số trận động đất gây sóng thần mạnh Thí dụ, trận động đất ngày 22 tháng năm 1782 tạo sóng thần cao 9m bờ biển Quảng Châu, Trung Quốc Trận động đất vào tháng năm 1765 tạo sóng thần cao 10m bờ biển Đài Loan Phần lớn trận động đất có gây sóng thần xảy đới hút chìm Manila, phía tây Philippines phía nam Đài Loan Tuy nhiên, có số trận động đất gây sóng thần xảy khu vực Vịnh Bắc Bộ Đặc biệt trận động đất ngày 5/1/1992 tạo sóng thần cao 0,80m bờ biển phía tây đảo Hải Nam 2.2 Số liệu mực nước thu thập trạm ven biển Trước năm 1960, có số liệu mực nước đo đạc lưu trữ trạm quan trắc ven biển nước ta Hơn nữa, khó xác định chất lượng nguồn số liệu Vì vậy, nhóm nghiên cứu tập trung khai thác số liệu mực nước đo đạc từ năm 1960 trở lại trạm quan trắc ven bờ hải đảo Các số liệu khai thác sử dụng bao gồm số liệu mực nước lưu trữ Trung tâm Tư liệu KTTV Trung tâm KTTV biển thời gian 46 năm (1961 – 2006) toàn trạm (17 trạm), bao gồm Cửa Ơng, Cơ Tơ, Bãi Cháy, Hịn 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 phân tích để loại trừ ảnh hưởng thuỷ triều Mực nước sau loại trừ thuỷ triều sử dụng để phân tích nhằm phát dao động bất thường Trên sở đó, xác định dao động bất thường mực nước có khả sóng thần gây Một khó khăn lớn việc xác định khả xảy sóng thần sở phân tích số liệu mực nước trạm ven biển hải đảo độ chi tiết số liệu mực nước Vì chu kỳ sóng thần nằm khoảng từ 10 phút tới vài giờ, để phát sóng thần, cần có số liệu đo đạc mực nước khoảng vài phút lần Trong trường hợp có số liệu nhất, cần có số liệu đo đạc mực nước khoảng lần Tuy vậy, số 17 trạm khí tượng hải văn, có trạm đo mực nước Tất trạm lại đo mực nước theo obs vậy, kết phân tích xác định sóng thần theo số liệu có độ tin cậy thấp Để xác định khả xảy sóng thần vùng bờ biển Việt Nam theo số liệu mực nước, tiến hành phân tích vẽ đồ thị biến đổi thời gian mực nước tất trạm đo đạc thời gian xảy sóng thần Như trình bày trên, số liệu mực nước đo đạc theo obs rõ biến đổi mực nước sóng thần gây ra, trình bày biến trình thời gian mực nước trạm: Hòn Dáu, Hòn Ngư, Sơn Trà Qui Nhơn Kết phân tích Các hình từ đến 19 trình bày biến trình thời gian mực nước Hòn Dáu thời gian xảy động đấ trạm khoảng thời gian khoảng gần 20 năm trở lại Hình Biến trình thời gian mực nước Hịn Dáu thời gian xảy động đất từ 1986 tới 1993 Hình Biến trình thời gian mực nước Hòn Dáu thời gian xảy động đất từ 1994 tới 1999 Hình Biến trình thời gian mực nước Hòn Dáu thời gian xảy động đất từ 1999 tới 2000 Hình Biến trình thời gian mực nước Hòn Dáu thời gian xảy động đất năm 2000 Hình Biến trình thời gian mực nước Hịn Dáu thời gian xảy động đất từ 2000 tới 2002 Hình Biến trình thời gian mực nước Quy Nhơn thời gian xảy động đất từ 1986 tới 1994 Hình Biến trình thời gian mực nước Quy Nhơn thời gian xảy động đất từ 1994 tới 1999 Hình Biến trình thời gian mực nước Quy Nhơn thời gian xảy động đất từ 1999 tới 2000 Hình Biến trình thời gian mực nước Quy Nhơn thời gian xảy động đất từ 2000 tới 2002 Hình 10 Biến trình thời gian mực nước Quy Nhơn thời gian xảy động đất từ 2000 tới 2002 Hình 11 Biến trình thời gian mực nước Hòn Ngư thời gian xảy động đất từ 1994 tới 1999 Hình 12 Biến trình thời gian mực nước Hịn Ngư thời gian xảy động đất từ 1999 tới 2000 Hình 13 Biến trình thời gian mực nước Hòn Ngư thời gian xảy động đất từ 2000 tới 2002 Hình 14 Biến trình thời gian mực nước Hòn Ngư thời gian xảy động đất từ 2000 tới 2002 Hình 15 Biến trình thời gian mực nước Sơn Trà thời gian xảy động đất từ 1978 tới 1988 Hình 16 Biến trình thời gian mực nước Sơn Trà thời gian xảy động đất từ 1990 tới 1996 Hình 17 Biến trình thời gian mực nước Sơn Trà thời gian xảy động đất từ 1990 tới 1996 Hình 18 Biến trình thời gian mực nước Sơn Trà thời gian xảy động đất năm 2000 Hình 19 Biến trình thời gian mực nước Sơn Trà thời gian xảy động đất từ 2000 tới 2002 Có thể thấy hình số trường hợp, thời gian xảy động đất, có xảy dao động bất thường mực nước Tuy nhiên, dao động có biên độ nằm khoảng vài chục cm Hơn nữa, độ cao nằm khoảng dao động thuỷ triều nước dâng gió Bởi vậy, với số liệu mực nước đây, chưa đủ sở để kết luận sóng thần có ảnh hưởng tới bờ biển Việt Nam gây dao động bất thường mực nước Tuy nhiên, cần phải nhấn mạnh thiếu số liệu chất lượng số liệu (khoảng thời gian quan trắc) chưa đảm bảo nên dựa theo kết khảo sát dao động mực nước, khơng có sở để loại trừ ảnh hưởng sóng thần tới vùng bờ biển nước ta Kết phân tích dao động mực nước trận động đất ngày 26/12/2006 Vào 19 34 phút (giờ Hà Nội) ngày 26/12/2006, trận động đất biển xảy phía nam Đài Loan kéo theo nhiều hậu chấn (hình 28) Trận động đất làm chấn động khắp Đài Loan Các phương tiện truyền thông Đài Loan cho hay, thành phố Pintung, có người thiệt mạng ba người khác bị thương nhà sập Ngồi sau động đất, có nhiều vết nứt xuất đường phố có cầu bị hỏng Cơ quan khảo sát địa chất Mỹ ước tính động đất 7.1 độ Richter, quan dự báo thời tiết Đài Loan nói động đất 6.7 độ Richter Tám phút sau đó, hậu chấn lại xảy đo độ Richter Hình Hình ảnh khu vực động đất Đài Loan (26/12/2006) Vào 22 15 phút, Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc Gia Ban huy phòng chống lụt bão Trung ương phát tin cảnh báo sóng thần cho vùng bờ biển Việt Nam từ Quảng Bình đến Cà Mau Bản tin coi tập dượt nước ta để đối phó với thiên tai động đất sóng thần Hình Biến trình mực nước trạm Phú Quý thời gian có động đất sóng thần (ngày 26-27/12/2006) Hình Biến trình mực nước trạm Quy Nhơn thời gian có động đất sóng thần (ngày 26-27/12/2006) Hình Biến trình mực nước trạm Vũng Tàu thời gian có động đất sóng thần (ngày 26-27/12/2006) Để xem xét sóng thần có thực xảy hay không, thu thập số liệu mực nước đo đạc trạm Quy Nhơn, Phú Quý Vũng Tàu Biến trình thời gian mực nước thực đo tính tốn thuỷ triều trình bày hình 2, Trạm Phú Quý đo mực nước theo obs (4 lần ngày) nên khơng sử dụng để phân tích Kết phân tích dao động mực nước trạm Quy Nhơn cho thấy sau động đất xảy khoảng giờ, có dao động mực nước với chu kỳ khoảng trạm Tuy nhiên, biên độ dao động nhỏ, khoảng 20cm Tại trạm Vũng Tàu có dao động tương tự Như vậy, giá trị đo đạc mực nước Quy Nhơn Vũng Tàu cho thấy có sóng thần xảy bờ biển Việt Nam độ cao sóng khơng vượt q 20cm Tuy nhiên, độ cao 20cm nằm giới hạn sai số tính tốn dự báo thuỷ triều ảnh hưởng khí tượng nên vào độ cao để khẳng định sóng thần xảy bờ biển nước ta chưa đủ Kết luận Các kết phân tích dao động mực nước trạm quan trắc ven bờ biển Việt Nam thời gian xảy động đất Biển Đông không cho thấy chứng ảnh hưởng sóng thần Tuy nhiên, chuỗi số liệu mực nước ngắn mà chất lượng số liệu thấp (khoảng thời gian lần đo lớn) nên với kết phân tích nêu trên, chưa đủ sở để kết luận khả xảy sóng thần bờ biển Việt Nam Vì vậy, để kết luận khả xảy sóng thần bờ biển Việt Nam, cần kết hợp nhiều nghiên cứu khác (như nghiên cứu cổ sóng thần, mơ hình, điều tra, thu thập tài liệu nước ngoài) v.v  ... đo mực nước Tất trạm lại đo mực nước theo obs vậy, kết phân tích xác định sóng thần theo số liệu có độ tin cậy thấp Để xác định khả xảy sóng thần vùng bờ biển Việt Nam theo số liệu mực nước, tiến... bất thường mực nước có khả sóng thần gây Một khó khăn lớn việc xác định khả xảy sóng thần sở phân tích số liệu mực nước trạm ven biển hải đảo độ chi tiết số liệu mực nước Vì chu kỳ sóng thần nằm... thời gian mực nước tất trạm đo đạc thời gian xảy sóng thần Như trình bày trên, số liệu mực nước đo đạc theo obs rõ biến đổi mực nước sóng thần gây ra, trình bày biến trình thời gian mực nước trạm: