Hệ thống cảnh báo sóng thần hoạt động như thế nào?

Các máy đo địa chấn có thể nhận ra những trận động đất hoặc vụ phun trào núi lửa - thứ có thể gây ra sóng thần. Song chỉ có ít những trận động đất lớn mới gây ra sự kiện cỡ này, vì thế hệ thống cảnh báo nếu chỉ dựa trên dữ liệu địa chấn sẽ dễ báo động sai.

Các nhà khoa học cần thêm những thiết bị khác trên biển để hỗ trợ xác định. Chúng bao gồm 2 loại chính: Thiết bị đo áp suất ở dưới đáy biển và máy đo thuỷ triều - quan trắc mực nước biển ở ven bờ.

Hệ thống cảnh báo Dart. 1. Thiết bị thu ở đáy biển đo áp suất nước cứ mỗi 15 giây. 2. Phao đo điều kiện bề mặt và gửi nó cùng với dữ liệu đáy biển lên vệ tinh. 3. Vệ tinh nhận dữ liệu và gửi về trạm mặt đất.

Hệ thống Cảnh báo sóng thần và Đánh giá đại dương (Dart) sử dụng các phao và những đầu dò được đặt xa ngoài khơi.

Một thiết bị đo áp suất ở đáy biển sẽ đo độ cao lớp nước phía trên nó - thay đổi theo chiều cao con sóng - và gửi tín hiệu tới một phao ở trên bề mặt. Chiếc phao này quan trắc điều kiện bề mặt và gửi thông tin mà nó thu được -cộng với dữ liệu từ đáy biển - tới một vệ tinh, nơi chúng được chuyển tiếp trở về một trạm thu nhận trên mặt đất.

Đức đang hợp tác với Indonesia trong một dự án để đặt 10 phao trong khu vực này Ấn Độ Dương. Hai chiếc đầu tiên đã được lắp đặt tháng 11 vừa qua. Ấn Độ, Thái Lan và Australia cũng dự kiến sẽ lắp đặt các phao Dart dọc theo rãnh Sunda - khu vực đã phát sinh ra trận động đất, kích hoạt cho cơn sóng thần kinh hoàng ngày 26/12 năm ngoái.

Máy đo thuỷ triều. 1. Phao trong ống sẽ đo mực nước biển. 2. Dữ liệu được xử lý và gửi tới vệ tinh. 3. Vệ tinh truyền dữ liệu tới trung tâm cảnh báo.

Lợi thế của hệ thống Dart là nó có thể phát hiện sóng thần từ xa ngoài biển và đủ thời gian để cảnh báo cho các quốc gia trong vùng. Tuy nhiên, chi phí lắp đặt và vận hành các phao như vậy rất đắt. 

Trong khi đó, Uỷ ban hải dương học liên chính phủ của UNESCO (IOC) đang tập trung vào một mạng lưới các máy đo mực nước biển hay thuỷ triều.

Không giống như các phao Dart, máy đo thuỷ triều trong Hệ thống quan sát mực nước biển toàn cầu (GLOSS) được đặt trên đất liền - hoặc trên bờ của lục địa lớn hoặc trên các hòn đảo ngoài biển. Dạng máy đo cơ bản nhất quan sát bề mặt nước bằng một hệ thống ống và phao. Những kiểu thiết kế hiện đại hơn "bắn" radar hoặc sóng siêu âm xuống mặt nước từ trên cao, hoặc sử dụng các sensor đo áp suất đáy biển gắn với trạm quan sát ở bề mặt bằng một dây cáp.

Hiện có gần 70 trạm GLOSS ở Ấn Độ Dương. Trước khi có cơn sóng thần năm ngoái, chúng được dùng để đo mực nước biển trong những nghiên cứu dài hạn về sự thay đổi khí hậu, và dữ liệu chỉ được truyền định kỳ. Nhưng giờ đây, chúng được nâng cấp để có thể gửi thông tin tức thời thông qua vệ tinh tới những trung tâm cảnh báo sóng thần quốc gia mới được thành lập.