Bài 1: Tình hình thiên tai trên thế giới và ở Việt Nam

09/07/2024

TN&MTHàng năm, hàng trăm thiên tai hay còn gọi là thảm họa tự nhiên xảy ra trên khắp thế giới làm tê liệt nền kinh tế, tàn phá mùa màng và khiến hàng triệu người phải di dời. Mối đe dọa về thiên tai vẫn tiếp tục khi dân số ngày càng gia tăng, khí hậu thay đổi và tình trạng bất ổn kinh tế vẫn tiếp diễn khiến người dân dễ bị tổn thương hơn trước các hiểm họa.

Các hiểm họa được nhóm thành 03 loại, đó là hiểm họa công nghệ, hiểm họa tự nhiên và hiểm họa suy thoái môi trường. Hiểm họa công nghệ là công nghiệp (ô nhiễm), hạt nhân (rò rỉ hạt nhân) hoặc công trình (vỡ đập), trong khi, hiểm họa suy thoái môi trường bao gồm các sự kiện làm gián đoạn môi trường, hệ sinh thái hoặc tài nguyên thiên nhiên (ví dụ: phá rừng, cháy rừng, biến đổi khí hậu). Các hiểm họa công nghệ và hiểm họa suy thoái môi trường đều là kết quả của hành vi của con người, trong khi, hiểm họa tự nhiên là những sự kiện vốn là kết quả trực tiếp của các quá trình tự nhiên.

Hiểm họa tự nhiên có thể phân loại theo khí tượng thủy văn, địa chất và sinh học. Trong đó, hiểm họa tự nhiên về khí tượng thủy văn là phổ biến nhất, có liên quan đến khí hậu, đại dương hoặc sự dịch chuyển khối như lũ lụt, hạn hán và sóng nhiệt. Hiểm họa tự nhiên về địa chất liên quan đến những thay đổi của các mảng kiến tạo hoặc dịch chuyển đứt gãy (nguyên nhân gây ra hiện tượng sóng thần) hoặc sự dịch chuyển khối chất rắn.

Hiểm họa tự nhiên về sinh học là các sự kiện liên quan đến tỷ lệ mắc và tỷ lệ lây lan nhanh chóng của các bệnh, chất độc hoặc mầm bệnh do gây ra mà sự xuất hiện của hội chứng hô hấp cấp tính nặng năm 2003 là một ví dụ về hiểm họa sinh học dẫn đến hậu quả thảm khốc (lây lan qua đường hàng không), khiến hơn 400 người thiệt mạng.

Một số loại hình thiên tai trên thế giới 

Bão nhiệt đới là hệ thống khí tượng phát triển trên vùng nước biển nhiệt đới và cận nhiệt đới, có nhiệt độ bề mặt từ 26,5oC trở lên và ở những khu vực có vận tốc gió thay đổi nhỏ theo độ cao. Trung bình, mỗi năm có khoảng 90 cơn bão nhiệt đới xảy ra ở Tây Bắc Thái Bình Dương, Đông Bắc Thái Bình Dương, Tây Nam Ấn Độ Dương, Đại Tây Dương và biển Caribe, và Tây Nam Thái Bình Dương. Nước biển dâng do bão là do xoáy nhiệt đới gây ra bởi gió mạnh và áp suất khí quyển giảm đột ngột ở gần vùng tâm. Sự thay đổi áp suất này gây ra sự dâng cao đột ngột và mạnh mẽ của mực nước ven biển.

Dữ liệu viễn thám- Công nghệ phục vụ cảnh báo, dự báo thiên tai

Cảnh tàn phá sau trận lũ quét do bão Daniel tại Derna, miền đông Libya, ngày 11/9/2023. (Ảnh: AFP/TTXVN)

Theo Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO), bão nhiệt đới, nước dâng do bão và mưa lớn là những hiểm họa có sức tàn phá lớn nhất về số người chết và thiệt hại vật chất. Báo cáo đánh giá lần thứ ba về biến đổi khí hậu toàn cầu do WMO
và Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) cho thấy kể từ năm 1750, hiện tượng nóng lên toàn cầu của khí hậu một phần là do các hoạt động của con người. Nhiệt độ bề mặt của hầu hết các vùng nước nhiệt đới đã tăng 0,2 - 0,5oC. Có những dấu hiệu cho thấy, trong tương lai các cơn bão nhiệt đới có thể gia tăng cường độ, mặc dù có sự không chắc chắn về tần suất chung của các cơn bão nhiệt đới trong một thế giới đang nóng lên. Với sự toàn cầu hóa ngày càng tăng, có thể suy ra rằng thiên tai liên quan đến bão sẽ có tác động kinh tế xã hội ngày càng tăng, đặc biệt là ở các nước đang phát triển.

Trong nỗ lực giảm thiểu tác động của bão và nước biển dâng do bão, khoa học và công nghệ đã phát triển các hệ thống và phương pháp giám sát để dự đoán và cảnh báo sớm thiên tai. Các hệ thống công nghệ quan sát không gian này được hỗ trợ bởi các máy tính và phương tiện viễn thông mạnh mẽ, đã dẫn đến sự phát triển các kỹ thuật dự báo thời tiết số trị cho phép cải thiện đáng kể việc dự báo theo thời gian thực về các hiện tượng nguy hiểm liên quan đến thời tiết. Một số tiến bộ chính của các ngành khoa học này bao gồm: (1) sự sẵn có của các vệ tinh quan sát trái đất (EO) với các cảm biến cả quang học và radar và (2) tiến bộ đáng kể trong hiểu biết khoa học về các quá trình động học và vật lý trong khí quyển cũng như sự tương tác của chúng với đại dương.

Mặc dù trong hai thập kỷ qua, một số quốc gia đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc giám sát, dự báo và cảnh báo bão, vẫn còn những sai sót dự báo cơ bản trong việc ước tính đường đi của bão và độ chính xác của việc dự đoán liên quan đến cường độ, đường đi, gió và lượng mưa. Hệ thống dự báo và cảnh báo sớm nước biển dâng do bão mới chủ yếu được thiết lập ở các nước phát triển, nơi các hệ thống giám sát và dự báo mới đã có tác động rất tích cực đến việc giảm nhẹ thiên tai.
Động đất là sự chuyển động đột ngột của thạch quyển Trái đất (lớp vỏ và lớp phủ trên của nó), gây ra bởi sự giải phóng năng lượng tích tụ bên trong đá dọc theo các đứt gãy địa chất hoặc do sự chuyển động của magma trong các khu vực núi lửa. Những trận động đất nhỏ hơn xảy ra thường xuyên, nhưng hàng năm chỉ có khoảng 18 - 20 trận đạt cường độ trên 7,0 Ms. Khoảng 40 trận động đất thảm khốc đã xảy ra kể từ cuối thế kỷ XX và tổng số người chết là gần 1,7 triệu người. Con số này chiếm khoảng 50% tổng số nạn nhân của thiên tai. Hầu hết các trận động đất (80%) xảy ra ở các đại dương với cường độ tương đối lớn và ở sâu dưới mặt biển, có thể gây ra sóng thần. Các trận động đất lục địa ít xảy ra hơn so với các trận động đất ở đại dương và chúng xảy ra chủ yếu ở ranh giới các mảng lục địa hoặc ranh giới các khối hoạt động.

Giống như các loại thiên tai khác, động đất và sóng thần có thể xảy ra đột ngột với sức tàn phá nghiêm trọng và gây ra các vấn đề xã hội, môi trường và kinh tế lâu dài. Tuy nhiên, so với các loại thiên tai liên quan đến thời tiết hoặc sinh học, thiệt hại do động đất tăng gấp bội do không thể dự báo chính xác và kịp thời, sau đó là khó khăn trong các nỗ lực ứng phó và cứu hộ kịp thời.

Phân vùng rủi ro thiên tai động đất là một công cụ quan trọng trong phòng chống thiên tai động đất. Hầu hết các nước phát triển đều có bản đồ đánh giá rủi ro và phân vùng thiên tai động đất chính xác và chi tiết. Tuy nhiên, cần tiếp tục
đánh giá mối nguy hiểm tiềm tàng của động đất bằng cách cải tiến lý thuyết và phương pháp đánh giá rủi ro, dựa trên hoạt động địa chấn và giám sát đứt gãy hoạt động. Việc tài liệu hóa những thay đổi do thiên tai gây ra, mức độ, rủi ro và ước tính tổn thất cũng rất quan trọng

Phân tích kỹ thuật để ngăn ngừa sụp đổ cấu trúc và biến dạng của các tòa nhà trong trường hợp xảy ra trận động đất lớn phải được thực hiện ở mọi nơi. Các nghiên cứu liên quan phải tiếp tục được thực hiện về cấu trúc địa chấn của các đứt gãy hoạt động, cơ chế hình thành động đất, đánh giá về các hoạt động động đất và tổn thất tiềm ẩn.

Tính chất đột ngột và sức tàn phá của động đất thường khiến cho các quyết định cứu hộ bị trì hoãn, hỗn loạn, không có kế hoạch, thiếu khoa học và dẫn đến tổn thất càng lớn hơn. Điều quan trọng là phải cải thiện các phương tiện và phương pháp cứu hộ ở tất cả các quốc gia. Để nâng cao năng lực ứng phó và cứu hộ khẩn cấp, các nghiên cứu nên xem xét toàn diện các hệ thống cứu hộ khẩn cấp, công nghệ đánh giá thiên tai nhanh chóng, thông tin liên lạc và phương pháp ra quyết định. Ngoài ra, cũng cần phải có sự cải thiện về hệ thống cảnh báo sớm. Đánh giá có hệ thống về nhu cầu hỗ trợ và khẩn cấp trước khi xảy ra động đất sẽ giúp xác định phạm vi thiên tai, định lượng sự hỗ trợ cần thiết và thiết lập cơ sở dữ liệu kế hoạch cũng như dự báo nhu cầu. Mô hình hỗ trợ có thể giúp đưa ra quyết định nhanh chóng về mức độ hỗ trợ cần thiết trong vòng 2-3 giờ sau các trận động đất quy mô lớn và một giờ sau các trận động đất quy mô vừa và nhỏ. Ví dụ, trận động đất với cường độ 8,0 Ms ở Tứ Xuyên (Trung Quốc) đã dẫn đến một số lượng lớn người chết và bị thương cũng như sự gián đoạn về điện, thông tin liên lạc, đường giao thông và nguồn cung cấp nước. Những khó khăn lớn đã gặp phải trong thời gian ứng phó các hoạt động cứu hộ và cứu trợ thiên tai do thiếu cá thông tin về hiện trường xảy ra thiên tai. Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc hợp tác với các tổ chức khác đã sử dụng kỹ thuật viễn thám để hỗ trợ ngay lập tức việc cứu trợ thiên tai. Thông qua việc thu thập, xử lý, suy giải và phân tích dữ liệu viễn thám, hàng loạt báo cáo về giảm nhẹ thiên tai đã ngay lập tức được gửi đến các cấp chính quyền để hỗ trợ động đất và cứu trợ thiên tai. Ngoài ra, việc sử dụng các công cụ như Google Earth ngay sau trận động đất để thu thập thông tin không gian của khu vực xảy ra thiên tai cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ các nhà khoa học hiểu về cấu trúc địa chất và lên kế hoạch cho các nghiên cứu sâu hơn tiếp theo.

Lũ lụt, hạn hán gây ra hậu quả nặng nề. Theo Trung tâm Giảm nhẹ Thiên tai Châu Á, một nửa dân số trên thế giới hứng chịu thiên tai bị ảnh hưởng bởi lũ lụt và một phần ba do hạn hán trong giai đoạn từ 1975 đến 2005. Báo cáo Thảm họa Thế giới do Liên đoàn Chữ thập đỏ và Chữ thập đỏ quốc tế công bố cho thấy trong 20 năm qua, số ca tử vong do thiên tai liên quan đến lũ lụt, bao gồm lũ lụt, trượt lở đất, nước biển dâng do bão và sóng thần, chiếm 83,7%, 2,7%, 12,4%, 0,7% và 0,5% tổng số ca tử vong liên quan đến thiên tai lần lượt ở Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ, Châu Âu và Châu Đại Dương. Số liệu thống kê cũng chỉ ra rằng các nước đang phát triển chịu nhiều thương vong hơn khi bị thiên tai tấn công.

Những tổn thất ngày càng tăng do lũ lụt và hạn hán ở cả các nước phát triển và đang phát triển cho thấy giảm nhẹ thiên tai không phải là vấn đề đơn giản liên quan đến phát triển kinh tế mà là một vấn đề phức tạp hơn trong đó khoa học và công nghệ có thể đóng một vai trò quan trọng. Chiến lược quản lý chủ đạo liên quan đến nước trong thế kỷ XXI đã chuyển từ các biện pháp kỹ thuật đơn mục đích sang quản lý toàn diện để phòng chống lũ lụt và hạn hán. Với xu hướng biến đổi khí hậu rõ ràng trong tương lai, các hiện tượng thời tiết cực đoan được dự đoán sẽ xảy ra thường
xuyên hơn. Khả năng những sự kiện này sẽ gây ra thiệt hại lớn hơn cũng tăng lên do dân số tăng nhanh và xây dựng ở những khu vực có nguy cơ lũ lụt cao. Tính dễ bị tổn thương ngày càng tăng về tính mạng và tài sản kéo theo nhu cầu bảo vệ ngày càng tăng trước các yếu tố tự nhiên. Tuy nhiên, các phương pháp kiểm soát lũ lụt và hạn hán truyền thống đang trở nên phức tạp hơn khi chúng ta phải đối mặt với sự suy thoái trong phân phối nước, sự gia tăng xói mòn đất, suy thoái hệ sinh thái thủy sinh và tình trạng thiếu nước nói chung trong khu vực.

Với những thách thức hiện tại và tương lai liên quan đến lũ lụt và hạn hán, có một số vấn đề quan trọng mà các nhà khoa học và chính phủ phải đối mặt. Với tiền đề là lũ lụt là không thể tránh khỏi, làm thế nào để con người có thể giảm thiểu tử vong và mất mát tài sản cũng như nâng cao kiến thức để tận dụng các khía cạnh tích cực của lũ lụt và từ đó biến các mối quan hệ tiêu cực thành tương tác có lợi giữa con người và thiên nhiên. Để lập kế hoạch quản lý thiên tai, chúng ta cần lựa chọn mô hình quản lý rủi ro phù hợp với điều kiện của địa phương. Nhìn chung, các biện pháp phi kỹ thuật bao gồm luật pháp, kinh tế, hành chính và giáo dục phải được thực hiện để nâng cao tính toàn vẹn và lợi ích lâu dài của các dự án kiểm soát lũ lụt. Cuối cùng, chúng ta phải hoàn thiện hệ thống quản lý ứng phó khẩn cấp và các hoạt động đối với lũ lụt nghiêm trọng.

Thiên tai tại Việt Nam

Việt Nam là một trong những quốc gia dễ bị tổn thương bởi các hiểm họa tự nhiên ở khu vực Châu Á và Châu Đại dương do tình hình khí tượng cực đoan với mưa lớn, bão và xoáy thuận nhiệt đới. Theo thống kê dữ liệu thiên tai từ năm 2007-2017, số người chết và mất tích do bão và lũ lụt chiếm 77% tổng số người chết và mất tích. Số người chết và mất tích do lũ quét và sạt lở đất lớn thứ hai.

Dữ liệu viễn thám- Công nghệ phục vụ cảnh báo, dự báo thiên tai

Mỗi năm, thiên tai, bão lũ xảy ra nghiêm trọng với tần xuất dày hơn tại Việt Nam. Ảnh: minh họa

Tổn thất kinh tế lớn nhất là do bão và lũ lụt, chiếm 91% tổng thiệt hại. Ngoài ra, thiệt hại do hạn hán chiếm khoảng 6.4%, cụ thể là đợt hạn hán kéo dài từ năm 2014-2016. Chính phủ Việt Nam đã nỗ lực ứng phó thiên tai, đặc biệt là phòng chống lũ lụt. Tuy nhiên, mưa lớn và mực nước biển dâng cùng với biến đổi khí hậu gần đây đã gây ra nhiều loại thiên tai mới như sạt lở bờ sông, bờ biển và trượt lở đất đá.

Theo thống kê của Tổng cục Phòng chống thiên tai, từ đầu năm 2021 đến nay, đã xảy ra 08 cơn bão, 03 ATNĐ trên biển Đông, 95 trận động đất nhẹ, 317 trận mưa đá, dông lốc, sét; 98 trận mưa lớn, lũ cục bộ, trong đó 08 trận lũ ống, lũ quét, 162 vụ sạt lở bờ sông, 08 đợt nắng nóng và 05 đợt không lạnh, gió mùa đông bắc trong đó đợt rét đậm, rét hại mạnh nhất từ ngày 07-13/01/2021. Thống kê riêng trong năm 2021 đã có 8 cơn bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào Biển Đông và gây ra các thiệt hại không nhỏ đối với nước ta.

Những năm gần đây, thiên tai diễn biến phức tạp, bất thường trên nhiều vùng miền cả nước, đã xảy ra 16 loại hình/576 đợt, trận thiên tai: 14 cơn bão trên biển Đông; 265 trận dông, lốc, mưa lớn trên 49 tỉnh/thành phố, trong đó 09 đợt trên diện rộng tại 21 tỉnh, TP. Bắc Bộ và Trung Bộ; 120 trận lũ, lũ quét, sạt lở đất; đặc biệt là đợt mưa lũ lớn lịch sử từ ngày 6 - 22/10 tại khu vực Trung Bộ, nhất là tại các tỉnh từ Hà Tĩnh đến Thừa Thiên Huế; 90 trận động đất; hạn hán, xâm nhập mặn nghiêm trọng, sạt lở bờ sông, bờ biển, sụt lún đê biển tại đồng bằng sông Cửu Long,…
Các khu vực chịu ảnh hưởng mạnh mẽ nhất của lũ chủ yếu vẫn tập trung ở vùng Trung Bộ, các khu vực chịu ảnh hưởng của xâm nhập mặn nằm ở khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long. Kết quả cảnh báo thiên tai chính xác có ý nghĩa hết sức quan trọng giúp chính quyền trung ương và các địa phương đưa ra các giải pháp ứng phó chính xác nhằm giảm nhẹ các thiệt hại do thiên tai gây ra. Tại Việt Nam, lũ quét thường xảy ra ở thượng nguồn các sông suối vùng núi có địa hình phức tạp và mưa nhiều, đặc biệt tại các tỉnh miền núi phía Bắc.

Ứng dụng viễn thám trong giám sát thiên tai đã được sử dụng khá phổ biển trên thế giới cũng như ở nước ta. Tuy nhiên, ở nước ta việc xử lý dữ liệu ảnh viễn thám trong trích xuất thông tin vùng bị ảnh hưởng của bão, ngập lụt, trượt lở đất đá, lũ bùn đá và lũ quét thường được làm thủ công và bán tự đông nên thông tin thường được cung cấp không kịp thời. Để đẩy nhanh tốc độ xử lý thông tin thì việc tự động hóa xử lý dữ liệu ảnh viễn thám trên nền tảng công nghệ mới cung cấp thông tin bề mặt đất là rất cần thiết và đây cũng là tính mới tính sáng tạo nhằm đáp ứng đòi hỏi của thực tiễn.

Dữ liệu viễn thám- Công nghệ phục vụ cảnh báo, dự báo thiên tai

Xuân Thành

(Bài viết có sử dụng thông tin tư liệu Đề tài TNMT.2022.02.22)

 

Bài 2: Ứng dụng viễn thám trong giám sát thiên tai trên thế giới và Việt Nam