Giải thích hiện tượng sóng thần

Câu hỏi: Giải thích hiện tượng sóng thần?

Trả lời:

Sóng thần là một loạt các đợt sóng biển cao và mạnh, tạo nên khi một thể tích lớn nước đại dương bị chuyển dịch nhanh chóng, với nguyên nhân là động đầt, lở đất hoặc núi lửa phun trào dưới đáy biển hoặc sự rơi của những thiên thạch lớn (hiếm và không mạnh). Sóng thần chỉ gây thiệt hại ở những vùng ven biển, đại dương.

Cùng Top lời giải tìm hiểu nội dung về Hiện tượng sóng thần dưới đây nhé.

1. Sóng thần là gì?

Sóng thần (tsunami) là một loạt các đợt sóng tạo nên khi một thể tích lớn của nước đại dương bị chuyển dịch chớp nhoáng trên một quy mô lớn. Động đất cùng những dịch chuyển địa chất lớn bên trên hoặc bên dưới mặt nước, núi lửa phun và va chạm thiên thạch đều có khả năng gây ra sóng thần. Hậu quả tai hại của sóng thần có thể ở mức cực lớn, giết chết bằng nhấn chìm trong nước đến hàng trăm ngàn người trong vài giờ

Sóng thần có những đặc điểm giống với sóng nước nông (shallow-water waves). Sóng nước nông khác với sóng mà chúng ta vẫn nhìn thấy ở bờ biển. Sóng biển được hình thành do gió thổi trên mặt biển (wind-generated waves). Sóng biển thường có tính chu kỳ, thời gian giữa các sóng kế tiếp, là khoảng từ 5 đến 20 giây, bước sóng khoảng từ 100 m đến 200 m.

Đối với sóng thần, thời gian giữa các sóng kế tiếp có thể là 10 phút, có trường hợp đến 2 giờ đồng hồ và bước sóng có thể đạt 500 km. Do có bước sóng lớn, sóng thần có những đặc điểm giống với sóng nước nông. Một sóng được coi như là giống sóng nước nông khi tỷ lệ giữa độ sâu thềm biển và bước sóng rất nhỏ.

Tốc độ của sóng nước nông là căn bậc hai của tích gia tốc trọng trường với độ sâu thềm biển.

Tốc độ của sóng nước nông là căn bậc hai của tích gia tốc trọng trường với độ sâu thềm biển. Tốc độ suy giảm năng lượng của sóng tỷ lệ nghịch với độ dài bước sóng. Vì vậy, với bước sóng lớn, sóng thần thất thoát rất ít năng lượng trong quá trình lan truyền.

Sóng thần di chuyển với tốc độ rất nhanh, có thể tới 890 km/h ở vùng biển sâu 6100 m. Nó có thể đi xuyên qua Thái Bình Dương chỉ trong vòng chưa đầy 1 ngày. Vì tốc độ lan truyền của sóng liên quan mật thiết đến độ sâu mực nước, cùng với sự giảm độ sâu mực nước là sự giảm tốc độ của sóng. Tuy nhiên, do năng lượng toàn phần được bảo toàn, nên khi tốc độ của sóng giảm thì năng lượng của nó sẽ tạo nên những con sóng khổng lồ, thẳng đứng, có thể cao đến trên 10 m, thậm chí có thể đến 30 m. Điều này cho phép chúng ta giải thích vì sao sóng thần hầu như không thể nhận biết ở những vùng biển sâu nhưng lại bất ngờ đổ ập vào bờ với những con sóng khổng lồ có sức tàn phá ghê gớm. Sự có mặt của những rạn san hô, địa hình cao đáy biển, cửa sông, vịnh, độ dốc của thềm lục địa… đều có thể làm giảm bớt năng lượng của sóng thần giúp cho ảnh hưởng của sóng thần đến những vùng ven bờ sẽ giảm đi phần nào. 

Hiếm khi sóng thần trở thành sóng đổ lớn và có dạng cột. Đôi khi, sóng thần bị hóa giải từ khi còn xa bờ. Hoặc trong những trường hợp hiếm hoi, chúng có thể trở thành triều xoáy – “sóng bậc thang” đổ dốc về phía trước. Sóng thủy triều dâng cao cũng có thể xuất hiện nếu như sóng thần di chuyển từ vùng biển sâu vào nơi vịnh nông hoặc cửa sông. Mực nước có thể lên cao đến vài mét. Trong một số trường hợp cá biệt, mực nước dâng cao hơn 15 m đối với sóng thần xa nguồn và có thể lên đến hơn 30 m đối với những sóng hình thành gần chấn tâm. Đợt sóng đầu tiên chưa hẳn đã có mức tàn phá lớn nhất trong chuỗi các sóng. Một vùng bờ biển có thể không quan sát được sự tác động của sóng, trong khi những vùng khác, sóng thần có thể rất lớn và mãnh liệt. 

Sóng thần có thể gây lũ lụt lan sâu vào trong đất liền đến 305 m, thậm chí xa hơn, nước và các mảnh vụn bao phủ cả vùng rộng lớn. Lũ do sóng thần gây ra có xu hướng cuốn trôi sinh mạng và tài sản ra phía đại dương. Sóng thần đạt độ cao lớn nhất khi đến bờ, được gọi là “mức dâng của sóng tại bờ”.

2. Nguyên nhân của hiện tượng sóng thần là gì?

Chúng ta có thể giải thích về nguyên nhân gây ra hiện tượng sóng thần như sau: Sóng thần có thể hình thành do bất cứ một biến động nào trong lòng biển mà biến động đó có thể chiếm một thể tích lớn nước làm mất trạng thái cân bằng. Trượt lở đất ngầm, các trận động đất lớn có thể sản sinh ra sóng thần.

Trong quá trình trượt lở, trạng thái cân bằng của mực nước biển bị biến đổi do sự dịch chuyển của đất đá trên thềm biển. Tương tự như vậy, những phun trào mãnh liệt của núi lửa ngầm tạo ra một lực đẩy vô cùng lớn, chiếm chỗ cột nước và hình thành sóng thần. Khối lượng lớn đất đá do bị sạt lở trên bờ, rơi xuống làm xáo động nước biển từ phía trên mặt. Khối đất đá này cũng chiếm chỗ nước, phá vỡ trạng thái cân bằng của nước và kết quả là sự hình thành sóng thần. Không giống như sóng thần được tạo thành do động đất, những dạng sóng thần được hình thành không mang yếu tố địa chấn thường tan biến một cách nhanh chóng và rất hiếm khi tác động được đến vùng bờ biển ở xa.

3. Dấu hiệu của một đợt sóng thần sắp tới

Những dấu hiệu sau đây thường báo trước một cơn sóng thần:

- Cảm thấy động đất. Nếu cảm thấy nền đất rung lắc mạnh đến mức không còn đứng vững được, thì nhiều khả năng sẽ xảy ra một trận sóng thần.

- Các bong bóng chứa khí gas nổi lên mặt nước làm ta có cảm giác như nước đang bị sôi.

- Nước trong sóng nóng bất thường.

- Nước có mùi trứng thối (khí hyđro sulfua) hay mùi xăng, dầu.

- Nước làm da bị mẩn ngứa.

- Nghe thấy một tiếng nổ như là: tiếng máy nổ của máy bay phản lực, tiếng ồn của cánh quạt máy bay trực thăng, hay là tiếng huýt sáo.

- Biển lùi về sau một cách đáng chú ý.

- Mây đen vần vũ đầy trời.

- Vệt sáng đỏ ở đường chân trời.

- Khi sóng thần ập vào bờ, sẽ có tiếng gầm rú giống như chuyến tàu hỏa đang đến gần.

- Hàng triệu con chim hải âu bay ngược biển.

- Nhiều đất nước khi có sóng thần, thường hay có những tiếng còi cảnh báo rú lên.