Sau trận đại động đất, một quốc gia đầu tư làm "rào chắn" 6.000km bao trọn lãnh thổ: Công nghệ top đầu TG

Theo World Economic Forum, thiên tai đã tăng gấp năm lần trong 50 năm qua, và xu hướng này đang ngày càng gia tăng. Cho đến nay, quốc gia có thể khai thác tối đa tiềm năng của hệ thống cảnh báo sớm và trở thành quốc gia đi đầu thế giới trong việc đổi mới, phát triển và triển khai hệ thống cảnh báo sớm hiệu quả chính là Nhật Bản.

Quốc gia này đi tiên phong trong việc triển khai hệ thống cảnh báo sớm.

Động đất đến bất ngờ, nhưng chỉ cần vài giây phát hiện nhanh chóng cũng có thể giảm thiểu thiệt hại. Các nhà khoa học trên khắp thế giới đang phát triển công nghệ để tận dụng những giây phút quan trọng để giảm tối đa tổn thất và người và của.

Một sự kiện tiêu biểu cho thấy tầm quan trọng của công nghệ phát hiện động đất là trận đại động đất ở Nhật Bản vào tháng 3/2011. Vào thời điểm đó, các cảnh báo ban đầu không chính xác, và một số khu vực chỉ có khoảng 10 phút sơ tán. Cường độ trận động đất cũng được dự đoán là thấp hơn thực tế, dẫn đến việc cảnh báo sóng thần bị giảm bớt. Hơn nữa, sự cố này còn dẫn đến thảm họa nhà máy điện hạt nhân Fukushima, gây chấn động toàn cầu.

Nhật Bản thiết lập mạng lưới cáp quang trải dài 6.000km

Rút kinh nghiệm từ trận thảm họa, Nhật Bản đã trở thành quốc gia đầu tiên trên thế giới hoàn thiện "hệ thống cảnh báo sớm động đất dưới nước". Quốc gia này đã lắp đặt hơn 6.000 km cáp quang ở các vùng biển lân cận và thiết lập 186 trạm quan sát được kết nối phía trên các đứt gãy dưới nước. "Mạng lưới thần kinh" phát hiện động đất dưới đáy biển này có thể đo sóng địa chấn và những thay đổi áp suất do sóng thần gây ra theo thời gian thực.

Theo Viện nghiên cứu khoa học Trái đất và phòng chống thiên tai quốc gia Nhật Bản (NIED), hệ thống này bao gồm các mạng lưới như Mạng quan sát đáy biển để phát hiện động đất và sóng thần (S-net), Mạng lưới đáy đại dương dày đặc để phát hiện động đất và sóng thần (DONET) và Mạng quan sát đáy biển rãnh Nankai để phát hiện động đất và sóng thần (N-net).

Mạng lưới S-net được xây dựng chủ yếu xung quanh Rãnh Nhật Bản, nơi xảy ra trận đại động đất năm 2011, bao gồm hơn 5.600 km cáp và 150 trạm quan sát. Mạng lưới trải dài từ vùng biển ngoài khơi Hokkaido đến vùng biển ngoài khơi tỉnh Chiba trên đảo Honshu.

DONET giám sát một khu vực của rãnh Nankai ở tây nam Nhật Bản. N-net giám sát toàn bộ rãnh Nankai. Nằm ở vùng biển phía trước đảo Nankai trên đảo Honshu, rãnh Nankai là nơi mảng kiến tạo Philippines đang chìm xuống phía tây nam Nhật Bản, và dự đoán một trận động đất lớn có thể đạt tới cường độ 9 độ richter.

Bắt đầu từ năm 2019, Nhật Bản đã bắt đầu xây dựng mạng lưới N-net, trải dài từ vùng biển ngoài khơi tỉnh Kochi ở Shikoku đến khu vực phía đông thành phố Miyazaki ở Kyushu, và đã hoàn thành vào tháng 6/2025. Nhật Bản là một quốc gia bao gồm bốn đảo lớn trải dài từ Bắc xuống Nam. Việc hoàn thành mạng lưới quan sát động đất và sóng thần dưới nước kết nối cả bốn đảo.

Trước đây, người ta phải đợi sóng địa chấn truyền đến các cảm biến được lắp đặt trên đất liền, nhưng giờ đây, động đất có thể được phát hiện ngay phía trên các đứt gãy dưới nước. Nhờ đó, cảnh báo động đất có thể được đưa ra sớm hơn tới 20 giây và cảnh báo sóng thần sớm hơn tới 20 phút. Sự thay đổi này cung cấp đủ thời gian để chuyển hướng máy bay hạ cánh hoặc đóng cửa cảng.

Ngoài ra, hệ thống cảnh báo sớm động đất dưới nước có thể phát hiện hiện tượng trượt chậm, tức là những chuyển động vỏ trái đất nhỏ được biết đến như dấu hiệu báo trước của động đất lớn. Hiện tượng này, khi ứng suất được giải phóng mà không có động đất xảy ra, được coi là dấu hiệu báo trước của động đất quy mô lớn và có thể là manh mối quan trọng cho các hệ thống cảnh báo sớm.

Nhật Bản đã khai thác sức mạnh của hệ thống cảnh báo sớm như thế nào?

Việc sử dụng ngày càng nhiều Internet vạn vật (cảm biến chất lượng cao do chính nước này phát triển) và trí tuệ nhân tạo đang cách mạng hóa độ chính xác của việc dự báo trong lĩnh vực khí tượng thủy văn, động đất và sóng thần. Các viện nghiên cứu quốc gia, trường đại học và công ty tư nhân Nhật Bản cũng tích cực theo đuổi nghiên cứu và phát triển công nghệ.

Cơ chế phối hợp chặt chẽ giữa Cơ quan Khí tượng Nhật Bản, các cơ quan địa phương và khu vực (như các sở ban ngành địa phương và tỉnh) giúp cung cấp cảnh báo kịp thời, rõ ràng và có thẩm quyền ở quy mô địa phương. Hệ thống Cảnh báo Khẩn cấp này hỗ trợ sự phối hợp nhịp nhàng giữa chính quyền và cộng đồng bằng cách đảm bảo sơ tán nhanh chóng và huy động nhanh chóng các nguồn lực để phổ biến thông tin đến các sở ban ngành liên quan.

Ví dụ đáng chú ý là hệ thống vệ tinh “ J-Alert” , hệ thống cảnh báo sớm toàn quốc của Nhật Bản, cho phép chính quyền nhanh chóng phát đi cảnh báo tới các phương tiện truyền thông địa phương và trung tâm cộng đồng.

Cách tiếp cận của Nhật Bản trong việc phát triển hệ thống cảnh báo sớm lấy người dân làm trung tâm đã khuyến khích sự tham gia của người dân địa phương bằng cách triển khai các chương trình BOSAI (phòng ngừa và ứng phó thiên tai) ở cấp địa phương, khu vực và quốc gia nhằm xây dựng các cộng đồng có khả năng phục hồi.

Nền tảng Bosai Nhật Bản sáng tạo là một nền tảng liên ngành, tận dụng quan hệ đối tác công-tư-học thuật (với hơn 100 thành viên từ nhiều ngành nghề khác nhau) để hỗ trợ giảm thiểu rủi ro thiên tai tại Nhật Bản.