Động đất xảy ra khi hai khối đá ở hai bên một đứt gãy trong vỏ Trái Đất bị ép, kéo hoặc trượt ngang qua nhau trong thời gian dài, tích ứng suất như một lò xo bị nén, rồi đột ngột trượt đi. Năng lượng giải phóng trong vài giây lan ra thành sóng địa chấn, và mặt đất nơi bạn đứng rung lên khi sóng đi qua.
Phần lớn động đất mạnh trên thế giới nằm dọc ranh giới các mảng kiến tạo, nơi các mảng lớn của vỏ Trái Đất va vào nhau, tách xa nhau hoặc trượt ngang. Việt Nam không nằm trên ranh giới mảng lớn nhưng vẫn có các đứt gãy hoạt động, nên vẫn có động đất, chủ yếu ở mức nhẹ và vừa.
Bài này giải thích cơ chế, cách đọc tin động đất cho đúng, vì sao khoa học hiện nay chưa thể báo trước ngày giờ, và AI đang giúp các nhà địa chấn ở những khâu nào. Cuối bài có cách dùng chatbot để học chủ đề này mà không bị dẫn sai.
Từ mảng kiến tạo đến đứt gãy: ứng suất tích lại ra sao
Vỏ Trái Đất không liền một khối mà chia thành khoảng một chục mảng lớn và nhiều mảng nhỏ, trôi rất chậm trên lớp manti phía dưới. Tốc độ trôi chỉ cỡ vài centimet mỗi năm, tương đương tốc độ móng tay mọc. Chậm như vậy nhưng không ngừng, nên ở chỗ hai mảng tiếp xúc, đá bị ép hoặc kéo liên tục qua hàng trăm, hàng nghìn năm.
Đá không trượt đều đặn vì mặt tiếp xúc gồ ghề và có ma sát. Hai bên đứt gãy bị "khoá" lại trong khi phần đá xa hơn vẫn bị mảng kéo đi, nên đá ở gần đứt gãy biến dạng đàn hồi, giống một thanh tre bị uốn cong dần. Đến khi ứng suất vượt quá sức chịu của chỗ yếu nhất, đứt gãy trượt đột ngột, đá bật về hình dạng cũ, và năng lượng tích luỹ thoát ra. Mô hình này gọi là thuyết bật đàn hồi, được đề xuất sau trận động đất San Francisco năm 1906.
Điểm bắt đầu trượt nằm sâu dưới đất gọi là chấn tiêu; điểm trên mặt đất nằm thẳng phía trên gọi là chấn tâm. Động đất nông, chấn tiêu cách mặt đất vài chục kilomet, thường gây rung mạnh hơn ở chấn tâm so với một trận cùng độ lớn nhưng xảy ra sâu hàng trăm kilomet.
Độ lớn khác cường độ: đọc tin động đất cho đúng
Tin tức hay viết "động đất 5 độ richter" và người đọc dễ hiểu đó là mức rung ở nhà mình. Thực ra có hai đại lượng khác nhau, và nhầm hai thứ này là nguồn gốc của nhiều tin gây hoang mang.
| Đại lượng | Đo cái gì | Mỗi trận có mấy giá trị | Cách hiểu |
|---|---|---|---|
| Độ lớn (magnitude) | Năng lượng giải phóng tại nguồn | Một giá trị | Tăng một đơn vị thì năng lượng tăng khoảng 32 lần; tăng hai đơn vị thì khoảng một nghìn lần |
| Cường độ chấn động | Mức rung và thiệt hại tại một địa điểm | Nhiều giá trị, mỗi nơi một mức | Gần chấn tâm cao, xa thì thấp; nền đất mềm có thể rung mạnh hơn nền đá |
| Độ sâu chấn tiêu | Khoảng cách từ mặt đất xuống nơi bắt đầu trượt | Một giá trị | Cùng độ lớn, trận nông thường cảm nhận rõ hơn trận sâu |
Thang Richter là thang độ lớn đầu tiên, đề xuất năm 1935 cho vùng California. Ngày nay các cơ quan địa chấn chủ yếu dùng độ lớn mô men, tính từ diện tích mặt đứt gãy bị trượt và quãng trượt, vì nó không bị "bão hoà" với trận rất lớn. Báo chí vẫn quen gọi chung là "độ richter", nên khi đọc tin bạn cứ hiểu đó là độ lớn tại nguồn.
Một ví dụ giả định: trận động đất độ lớn 4 có chấn tâm cách nhà bạn 10 kilomet có thể làm cửa kính rung, trong khi trận độ lớn 6 ở cách 500 kilomet bạn có thể không hề nhận ra. Vì vậy đừng so độ lớn của hai trận để đoán mức nguy hiểm ở chỗ mình.
Sóng P, sóng S và vì sao có cảnh báo sớm vài giây
Sóng P đến trước. Đây là sóng nén, đẩy và kéo đất đá theo hướng truyền, đi nhanh nhất. Người đứng gần thường cảm thấy một cú giật nhẹ hoặc tiếng ù trước khi rung mạnh.
Sóng S đến sau và mạnh hơn. Sóng cắt làm đất đá lắc ngang, chậm hơn sóng P. Phần lớn thiệt hại cho nhà cửa đến từ sóng S và các sóng mặt theo sau.
Khoảng cách giữa hai sóng là thời gian cảnh báo. Các trạm đặt gần nguồn bắt được sóng P, máy tính ước lượng nhanh độ lớn và vị trí, rồi gửi tín hiệu đi xa bằng sóng vô tuyến, nhanh hơn sóng S rất nhiều. Nơi càng xa chấn tâm càng có thêm thời gian, từ vài giây tới vài chục giây.
Cảnh báo sớm không phải dự báo. Hệ thống chỉ báo khi động đất đã bắt đầu. Vài giây đủ để tàu điện giảm tốc, thang máy dừng ở tầng gần nhất, người dân chui xuống gầm bàn, nhưng không đủ để sơ tán một thành phố.
Đặt nhiều trạm mới có ích. Muốn cảnh báo nhanh phải có mạng trạm dày ở vùng nguồn. Một số nước dùng thêm cảm biến gia tốc trong điện thoại để bổ sung dữ liệu; bạn nên kiểm phiên bản hiện hành của tính năng này trên máy mình trước khi tin vào nó.
Việt Nam có động đất không, và ở đâu
Có. Việt Nam nằm trong mảng Âu–Á, cách xa ranh giới mảng lớn, nhưng vỏ Trái Đất bên trong mảng vẫn có các đứt gãy cũ còn hoạt động do ứng suất truyền từ nơi các mảng va chạm. Vùng Tây Bắc là nơi có hoạt động địa chấn rõ nhất, gắn với các đới đứt gãy như sông Hồng, sông Đà, Lai Châu – Điện Biên. Trận động đất Tuần Giáo năm 1983 ở vùng nay thuộc tỉnh Điện Biên, độ lớn khoảng 6,7, là trận mạnh nhất được ghi nhận bằng máy ở Việt Nam và gây hư hại nhà cửa trên một vùng rộng.
Một trường hợp nhiều người biết những năm gần đây là chuỗi động đất nhẹ và vừa ở khu vực Kon Plông, trước thuộc tỉnh Kon Tum, nay thuộc tỉnh Quảng Ngãi. Các nhà địa chấn trong nước đang theo dõi và xem xét khả năng liên quan tới việc tích nước của các hồ thuỷ điện trong vùng, một hiện tượng gọi là động đất kích thích đã được ghi nhận ở nhiều nơi trên thế giới. Đây là chủ đề còn đang nghiên cứu, nên bạn nên đọc kết luận từ cơ quan chuyên môn thay vì từ bài chia sẻ trên mạng.
Ở Việt Nam, cơ quan theo dõi và báo tin động đất là Viện Vật lý Địa cầu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Người dân ở các nhà cao tầng tại Hà Nội hay Thành phố Hồ Chí Minh đôi khi cảm nhận rung nhẹ từ những trận lớn ở Myanmar hay Lào, vì sóng chu kỳ dài đi rất xa và nhà cao tầng dễ cộng hưởng với nó.
Vì sao chưa ai dự báo được ngày giờ động đất
Không nhìn được vào đứt gãy. Ứng suất tích tụ ở độ sâu hàng chục kilomet, nơi không đặt được máy đo trực tiếp. Các nhà khoa học chỉ suy ra trạng thái bên dưới qua dữ liệu ở bề mặt.
Quá trình bắt đầu trượt rất hỗn loạn. Một đứt gãy có thể tích ứng suất đủ mức trong nhiều năm mà chưa trượt, rồi trượt do một thay đổi nhỏ. Nhiều "dấu hiệu báo trước" từng được đề xuất, như động vật hoảng loạn, khí radon thay đổi, mây hình lạ, đều chưa cho kết quả lặp lại được khi kiểm tra có hệ thống.
Thứ khoa học làm được là dự báo xác suất dài hạn. Từ lịch sử động đất và tốc độ trượt của đứt gãy, có thể ước lượng một vùng có bao nhiêu phần trăm khả năng xảy ra trận đủ mạnh trong vài chục năm tới. Con số này dùng để đặt tiêu chuẩn thiết kế công trình, không dùng để sơ tán theo ngày.
Tin "dự báo động đất ngày X" là tin giả. Khi thấy bài đăng nói chính xác ngày, giờ và nơi sắp có động đất mạnh, bạn có thể coi đó là tin không có cơ sở khoa học. Đừng chia sẻ, và nếu cần, đối chiếu với thông báo của cơ quan địa chấn chính thức.
AI giúp các nhà địa chấn ở những khâu nào
Một trạm địa chấn ghi rung động liên tục suốt ngày đêm, lẫn cả tiếng xe tải, sóng biển, gió và động đất thật. Việc khó và tốn công nhất trước đây là đánh dấu thời điểm sóng P và sóng S đến trên từng bản ghi. Các mô hình học sâu được huấn luyện trên hàng triệu bản ghi đã được chuyên gia đánh dấu nay làm việc này nhanh và nhạy hơn nhiều, nhờ đó nhiều nhóm nghiên cứu tìm thêm được rất nhiều trận động đất nhỏ mà danh mục cũ bỏ sót.
Danh mục động đất dày hơn giúp vẽ rõ hình dạng đứt gãy dưới sâu, thấy những chuỗi động đất nhỏ di chuyển dọc đứt gãy, và hiểu tốt hơn động đất kích thích quanh hồ chứa hay mỏ khai thác. AI cũng được thử nghiệm để ước lượng độ lớn nhanh hơn từ vài giây đầu của sóng P, phục vụ cảnh báo sớm.
Cần nói rõ giới hạn: AI hiện giỏi việc nhận dạng và phân loại tín hiệu, chứ chưa giải được bài toán dự báo ngày giờ. Một số nghiên cứu dùng AI trong phòng thí nghiệm với đứt gãy nhân tạo cho kết quả thú vị, nhưng đứt gãy ngoài tự nhiên phức tạp hơn rất nhiều. Khi đọc tin "AI dự đoán được động đất", hãy hỏi: dự đoán trong phòng thí nghiệm hay ngoài thực địa, dự đoán thời điểm hay chỉ phát hiện nhanh hơn.
Học về động đất cùng chatbot mà không bị dẫn sai
Chatbot giải thích khái niệm khá tốt, nhưng có thể nhầm số liệu và năm. Quy trình gọn cho học sinh, phụ huynh hay giáo viên:
- Hỏi khái niệm trước, số liệu sau. Ví dụ: "Giải thích cho học sinh lớp 8 sự khác nhau giữa độ lớn và cường độ động đất, dùng một ví dụ đời thường."
- Yêu cầu nêu chỗ chưa chắc: "Trong câu trả lời trên, phần nào là kiến thức đã được chấp nhận rộng rãi, phần nào còn đang nghiên cứu?"
- Với mọi con số, năm, tên trận động đất mà AI đưa ra, đối chiếu lại với sách giáo khoa, trang của cơ quan địa chấn hoặc bách khoa thư có nguồn.
- Dùng AI để soạn câu hỏi ôn tập, không dùng nó làm nguồn duy nhất cho bài thuyết trình.
- Khi cả nhà bàn về một tin động đất vừa đọc, nhờ AI tóm tắt các câu hỏi cần kiểm: độ lớn bao nhiêu, chấn tâm ở đâu, độ sâu, nguồn tin là ai.
Phần ứng phó khi động đất xảy ra, như chui xuống gầm bàn chắc chắn, tránh xa cửa kính, không dùng thang máy, nên học theo hướng dẫn của cơ quan phòng chống thiên tai và lực lượng cứu hộ, vì đó là việc an toàn tính mạng.
Câu hỏi thường gặp
Động đất 5 độ richter có mạnh không?
Độ lớn 5 là mức vừa. Gần chấn tâm, người dân cảm nhận rõ, đồ đạc rơi, nhà kém chất lượng có thể nứt. Ở xa vài trăm kilomet thường chỉ nhà cao tầng thấy rung nhẹ. Mức thiệt hại còn phụ thuộc độ sâu, nền đất và chất lượng công trình.
Vì sao đi sau động đất lớn thường có dư chấn?
Sau khi đứt gãy trượt, ứng suất được phân bố lại ở vùng xung quanh, khiến những đoạn đá gần đó trượt tiếp thành nhiều trận nhỏ hơn. Dư chấn có thể kéo dài nhiều tuần hoặc nhiều tháng, thưa dần theo thời gian.
Động đất có gây sóng thần ở Việt Nam không?
Sóng thần thường do động đất lớn dưới đáy biển làm đáy biển nâng hoặc hạ đột ngột. Các nhà khoa học đã nghiên cứu nguy cơ từ vùng hút chìm Manila ở Biển Đông đối với bờ biển miền Trung. Mức độ nguy cơ cụ thể nên xem theo đánh giá của cơ quan chuyên môn.
Nhà cao tầng có nguy hiểm hơn khi động đất không?
Không nhất thiết. Nhà cao tầng thiết kế đúng tiêu chuẩn kháng chấn có thể lắc nhiều nhưng không sập. Rủi ro lớn thường nằm ở nhà xây không theo thiết kế, tường gạch không có khung, đồ đạc nặng không được cố định.
Động vật có biết trước động đất không?
Có nhiều câu chuyện kể động vật hoảng loạn trước động đất, nhưng khi kiểm tra có hệ thống, các dấu hiệu này không lặp lại đủ ổn định để dùng làm cảnh báo. Có thể một số loài cảm nhận được sóng P sớm hơn người vài giây.
Có ứng dụng nào báo động đất trên điện thoại không?
Một số hệ điều hành và ứng dụng có tính năng cảnh báo động đất ở những nước có mạng trạm phù hợp. Mức hỗ trợ ở Việt Nam thay đổi theo thời gian, nên bạn kiểm cài đặt và phiên bản hiện hành, và vẫn ưu tiên thông báo của cơ quan chính thức.