Mục lục
Khí tượng thủy văn là sự kết hợp của khí tượng và thủy văn nhằm hiểu về các trạng thái thời tiết, khí hậu,… Từ đó có thể đưa ra dự đoán về các thảm họa tự nhiên như lũ lụt, hạn hán, lốc xoáy,… Những thông tin này rất quan trọng trong bảo vệ tài sản và tính mạng.
1. Khí tượng thủy văn là gì?
Đây là một bộ môn khoa học dựa trên những lập luận, mô hình có thể giải thích được hầu hết các trạng thái về thời tiết, khí hậu, đồng thời có thể đưa ra các dự đoán những hiện tượng này trong tương lai.
Khí tượng thủy văn là sự kết hợp của bộ môn khoa học khí tượng và thủy văn, cụ thể:
1.1. Khí tượng
Các nhà khoa học khí tượng nghiên cứu về bầu khí quyển trái đất, trong đó chủ yếu là của tầng đối lưu với mục tiêu là tìm hiểu quá trình hình thành thời tiết, từ đó dự báo các hiện tượng sắp xảy đến. Các chỉ số quan trọng trong khoa học khí tượng bao gồm nhiệt độ, áp suất, hơi nước, áp lực gradient, kết hợp cùng sự tương tác giữa các biến với nhau, và cách chúng thay đổi theo thời gian.
1.2. Thủy văn
Trong bộ môn thủy văn học, các nhà thủy văn chủ yếu nghiên cứu sự chuyển động, phân bố, và chất lượng của nước trên Trái đất (và cũng có thể là các hành tinh khác). Họ nghiên cứu về các chu trình thủy văn trong khí quyển là chủ yếu (quá trình này bao gồm bay hơi, ngưng tụ và mưa), kèm theo đó là chu trình thủy văn trong lòng đất (ngăn chặn lượng mưa, sự xâm nhập và dòng chảy bề mặt). Đối với khoa học thủy văn, các thông tin quan trọng bao gồm chu trình và sự sẵn có của nước, chất lượng của tài nguyên nước cũng như tính bền vững của môi trường đầu nguồn.
Họ thu thập và phân tích các dữ liệu này để giải quyết các vấn đề liên quan đến nước như bảo tồn môi trường, thiên tai và quản lý nguồn nước. Khoa học thủy văn được chia thành hai nhánh là thủy văn nước mặt và thủy văn nước ngầm (địa chất thủy văn).
1.3. Khí tượng thủy văn
Như vậy, tổng kết lại thì các nhà khí tượng thủy văn nghiên cứu cả khí quyển và chu trình thủy văn. Bên cạnh đó là nhấn mạnh vào mối quan hệ và tác động qua lại giữa chúng. Chính vì lẽ đó mà khí tượng thủy văn có thể vượt qua khoa học thủy văn và khoa học khí tượng.
Lấy ví dụ nhé, các nhà chuyên môn quan tâm đến việc nghiên cứu các hiểm họa tự nhiên từ có nguồn gốc khí tượng thủy văn nhằm tìm ra phương pháp giảm thiểu ảnh hưởng của chúng. Trong số những nguồn gốc thiên nhiên ấy, có thể là hiểm họa này là kết quả của các quá trình hoặc hiện tượng tự nhiên liên quan đến khí quyển, thủy văn hoặc hải văn. Chẳng hạn như lũ lụt, lốc xoáy, hạn hán, sa mạc hóa, và các tác động tiềm tàng của biến đổi khí hậu.
2. Các thảm họa khí tượng thủy văn
2.1. Lũ lụt
Tại Việt Nam, lũ lụt là một trong những thiên tai thủy văn thường xuyên và tốn kém nhất. Lũ lụt là tình trạng mưa lớn liên tục trong nhiều ngày hoặc nhiều giờ khiến cho lượng nước tăng nhiều không kịp ngấm xuống đất. Nguyên nhân lũ cũng có thể do các dòng chảy lớn như sông, hồ, suối,… tràn vào đất liền mà không thoát đi được gây đọng nước. Các loại lũ lụt có thể:
- Lũ quét: Chủ yếu do lượng mưa lớn kết hợp với giông bão, lốc xoáy; hoặc do vỡ đập, tắc nghẽn sông.
- Lũ sông: Do lượng mưa lớn, tuyết tan hoặc cả hai. Lũ này được tích lũy từ từ hoặc thường xuyên, diễn ra trong nhiều ngày hoặc nhiều tuần.
- Lũ ven biển: Các hiện tượng khí tượng như lốc xoáy, bão,… kết hợp với nhau tạo ra lượng mưa lũ ngày càng trầm trọng dâng dọc theo bờ biển vào vùng đất liền ven biển.
- Lũ lụt đô thị: Lũ này có thể nói nguyên nhân gốc là do con người đã tự phá hủy môi trường sống của mình. Khi con người chuyển đổi đất từ ruộng nông nghiệp hoặc rừng cây thành đường xá và bãi đậu xe. Các đất này bắt đầu mất khả năng hấp thụ lượng mưa so với trước đó. Thực tế, đô thị hóa làm giảm khả năng hấp thụ nước từ 2 đến 6 lần so với những gì có thể trên địa hình tự nhiên. Điều này chúng ta có thể thấy rõ qua những khu vực trong thành phố Hồ Chí Minh. Trong những kỳ ngập lụt đô thị, các đường phố tại các quận có thể trở thành những dòng sông chảy xiết và các tầng hầm chứa đầy nước có thể trở thành bẫy tử thần.
2.2. Thảm họa khí tượng thủy văn hạn hán
Hạn hán là một thiên tai tạm thời với những đặc điểm phổ biến như khô cằn, thiếu nước, nắng nóng nhiều, đất nứt nẻ,… Thực tế sự khô cằn theo mùa (mùa khô) không phải là hạn hán. Hạn hán là một tình trạng nguy hiểm, bởi lẽ nó có thể xuất hiện từ nhiều nguyên nhân, lại khởi phát chậm khó định được điểm bắt đầu và dự đoán sự kết thúc của nó. Trong đó, hạn hán có thể kéo dài hàng mùa khô hoặc thậm chí kéo rất dài trong suốt nhiều năm và xảy ra trên một phạm vi địa lý rất rộng.
Theo các giả thiết được đề ra, hạn hán bắt đầu xảy ra tại một khu vực là khi lượng mưa theo mùa nhận nhỏ hơn 25% giá trị trung bình dài hạn của khu vực đó. Các loại hạn hán phổ biến bao gồm:
- Hạn hán thủy văn: Là sự thiếu hụt nguồn cung cấp nước ở trên và dưới bề mặt đất, khiến cho các nhu cầu về nước thông thường của người dân không được đáp ứng.
- Hạn hán nông nghiệp: Hiện tượng này liên quan để cả khí tượng và thủy văn. Hạn hán này xảy ra khi độ ẩm của đất và lượng mưa không đủ trong mùa trồng trọt cây cối, gây ra sự héo rũ, mất sức sống cho cây trồng. Bạn cần nhớ rằng cây cối có những nhu cầu sinh học khác biệt, các đặc tính, giai đoạn sinh trưởng khác nhau. Vì thế nhu cầu nước và thời tiết của cây cũng khác nhau. Do đó, hạn hán nông nghiệp cũng có phần phát sinh là do tính nhạy cảm của cây trồng trong các giai đoạn phát triển từ khi “trổ mã” đến khi chín mùi.
2.3. Lốc xoáy thuận nhiệt đới
Lốc xoáy thuận là một thảm họa khí tượng thủy văn có thể xuất hiện chung với những cơn bão. Chúng mang đặc trưng bởi một trung tâm áp thấp lớn, nhiều dông bão tạo ra gió mạnh, mưa lũ.
Xoáy thuận nhiệt đới phát triển trên những vùng nước ấm lớn và chúng sẽ bị mất sức nếu di chuyển tiếp tục trên cạn. Đó là lí do các khu vực ven biển phải chịu nhiều thiệt hại đáng kể. Trong khi đó, các vùng nội địa sâu bên trong lại tương đối an toàn.
Tuy nhiên, lốc xoáy có thể có mưa lớn gây ra lũ lụt đáng kể trong đất liền và nước dâng do bão có thể gây ra lũ lụt ven biển trên diện rộng lên đến 40km tính từ đường bờ biển. Bạn đã thấy chúng tàn phá con người như thế nào. Nhưng không chỉ có vậy, các lốc xoáy thuận nhiệt đới này còn có tác động hữu ích làm giảm sự khô hạn. Bởi vì chúng mang nhiệt lượng và năng lượng ra khỏi vùng nhiệt đới đi về các vĩ độ ôn đới. Điều này làm cho chúng trở thành một phần quan trọng của cơ chế hoàn lưu khí quyển trong khí tượng thủy văn toàn cầu.
Kết quả là, xoáy thuận giúp duy trì trạng thái cân bằng trong tầng đối lưu của trái đất và duy trì nhiệt độ tương đối ổn định và ấm áp trên toàn thế giới.
3. Vai trò của thông tin khí tượng thủy văn
Những thảm họa tự nhiên như ta đã đề cập một số phía trên là điều không thể tránh khỏi. Nhưng những dự đoán kịp thời và chính xác trong khí tượng thủy văn có thể giúp con người chúng ta phòng tránh hoặc có biện pháp hỗ trợ kịp thời nhằm tránh được nhiều tổn hại về vật chất và sinh mạng.
Theo Tổ chức khí tượng thế giới WMO, các thông tin về khí tượng thủy văn có thể đem lại lợi ích gấp 10-20 lần so với chi phí bỏ ra. Ở Việt Nam ta cũng vậy. Bằng chứng là ta đã tiết kiệm được những của cải vật chất lên đến gần 3 ngàn tỷ đồng mỗi năm. Hơn thế nữa chính là sinh mạng con người mà chúng ta không thể cân đo đong đếm bằng tiền.
Các bản tin dự báo, cảnh báo là công cụ hữu hiệu, kịp thời cho những khu vực có nguy cơ xảy ra thiên tai, thảm họa khí tượng thủy văn. Các thông tin này cần thiết trong nhiều lĩnh vực trong cuộc sống khác nữa. Ví dụ, theo thống kê WMO, có đến 50% công đoạn trong lĩnh vực xây dựng kiến trúc cần số liệu thời tiết, thủy văn này. Trong lĩnh vực giao thông, công tình như cảng, bến tàu, cầu đường,… thì cần khoảng 30% công đoạn liên quan. Trong lĩnh vực hàng không cũng rất cần để dự báo các chuyến bay. Trong ngành điện cần 40% công đoạn để phục vụ vận hành. Ngoài ra còn rất nhiều kinh vực khác như ngành thăm dò, khai thác khoáng sản, thủy lợi, công trình tưới tiêu, thiết kế xây dựng hồ tiêu, quốc phòng an ninh,…
Đặc biệt trong những năm gần đây, biến đổi khí hậu khiến trái đất xảy ra không biết bao nhiêu thiên tai khí tượng thủy văn bất ngờ. Tần suất, cường độ ngày càng tăng cao làm cướp đi sinh mạng của không biết bao nhiêu người. Thiệt hại về kinh tế cũng ngày càng tăng và khó dự đoán. Lấy ví dụ đợt rét vừa qua kéo dài lịch sử 38 ngày, bão vận động bất thường không theo quy luật, hay bão chồng bão ở miền Trung hiện nay, lụt lội gây nhức nhối cho biết bao nhà,… Và các quy luật khí hậu đang bị phá vỡ khiến cho ngành khí tượng, thủy văn ngày càng gặp nhiều thách thức trong việc dự báo hơn nữa.
Sự biến đổi khí hậu này không còn là một việc bình thường nữa, mà chính chúng ta ai cũng đều cần có ý thức thay đổi. Các dự đoán khí tượng thủy văn ngày càng sai số không đoán trước được. Chúng ta cần có biện pháp khắc phục, phục hồi lại thiên nhiên, khí hậu thủy văn của trái đất ngay bây giờ. Vì đây chính là gốc rễ để bảo vệ chính bản thân mình.
4. Kết
Như vậy, ta đã biết khí tượng thủy văn là một bộ môn khoa học, có khả năng hiểu được sự vận hành của thủy văn và dự đoán hiện tượng tương lai. Như quy trình của nước, những thông tin về mạch nước ngầm,… và cả khí tượng như những thông tin về khí hậu trái đất, khí quyển,… Các thông tin khí tượng thủy văn là vô cùng quan trọng trong việc nghiên cứu và dự báo các thảm họa tự nhiên.
