Vì sao mưa lớn gây ra lũ lụt và lở đất hủy diệt trên toàn cầu?

Sau cháy rừng là mưa lũ

Trong khi El Nino, hiện tượng thời tiết cực đoan vừa trở lại sau 3 năm “nhường sân” cho La Nina, tạo ra những đợt nắng nóng như thiêu đốt và gây cháy rừng tại Ý, Tây Ban Nha, Hy Lạp tháng trước, thì nó cũng đem đến một hiệu ứng khác cho các nước Trung Quốc, Hàn Quốc, Slovenia, Áo và Croatia gần đây. Đó là mưa lũ.

Lũ lụt cuốn trôi nhiều phương tiện giao thông và khiến ít nhất 6 người thiệt mạng tại Slovenia. Ảnh: Reuters

Mưa lớn trong những ngày gần đây đã khiến các con sông ở Slovenia dâng cao kỷ lục, gây ra điều mà chính quyền nước này mô tả là thảm họa thiên nhiên tồi tệ nhất kể từ khi Slovenia giành được độc lập vào năm 1991. Theo hãng thông tấn STA của Slovenia, ít nhất 6 người đã thiệt mạng và hàng nghìn người bị buộc phải di dời. phải rời bỏ nhà cửa để thoát khỏi lũ lụt.

Hàng nghìn người đã được sơ tán khỏi các ngôi nhà xung quanh phía tây bắc và miền trung Slovenia, trong khi quân đội, lính cứu hỏa và lực lượng cứu hộ đang cố gắng giải thoát những người khác và dọn dẹp đường phố.

Tại Áo, đường đến một số ngôi làng ở bang miền nam Carinthia đã bị gián đoạn, chính quyền địa phương cho biết. Quận Völkermarkt nằm gần biên giới Slovenia bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi lượng mưa lớn. Mưa lớn kéo dài đã lan sang các nước láng giềng Croatia và Bosnia xa hơn về phía nam.

Điều tệ hại hơn là mưa lớn gây ra lũ lụt nghiêm trọng. Lũ ở Slovenia và biên giới của Áo đã cắt đứt giao thông với một số ngôi làng, khiến chính quyền buộc phải sơ tán người dân và đóng cửa các tuyến đường bộ và đường sắt chính. Nhiều vùng rộng lớn ở Slovenia đã ghi nhận lũ quét và lở đất.

Còi báo động lũ lụt đã vang lên ở thủ đô Ljubljana của Slovenia, cùng với Maribor và Celje, sau khi cơ quan môi trường nước này đưa ra mức "báo động đỏ" cao nhất do mưa lớn bắt đầu suốt đêm. Thi thể của hai du khách nước ngoài được tìm thấy ở một vùng núi và một phụ nữ được tìm thấy ở một vùng ngập nước khác hôm 4/8.

Mưa bão cũng gây ra lũ lụt và sạt lở đất kinh hoàng, những thảm họa đã khiến hàng trăm người chết và mất tích ở Hàn Quốc, Nhật Bản, Philippines, Trung Quốc và cả ở Việt Nam trong những tuần gần đây.

Sức mạnh kinh hoàng của lũ

Dòng nước lũ thảm khốc có thể lật đổ nhà cửa, cuốn trôi ô tô như bao diêm và biến tầng hầm thành cái bẫy tử thần trong vòng vài phút. Hết lần này đến lần khác, thiên nhiên thể hiện sức mạnh áp đảo của nó và chúng ta đang phó mặc cho nó.

Nhưng làm thế nào để nước có được sức mạnh như vậy? Tiến sĩ Michael Dietze - nhà nghiên cứu môi trường tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Địa chất Đức, thành viên của Trung tâm Helmholtz Potsdam, đã chia sẻ một số kiến thức về bản chất của lũ lụt.

Một chiếc ô tô sau cơn lũ tại Slovenia. Ảnh: Al Jazeera

Tiến sĩ Dietze cho biết điều quan trọng cần nhớ là một mét khối nước nặng một tấn, nghĩa là nó rất nặng: “Nước có thể gây áp lực rất lớn lên một vật thể trên đường đi của nó. Và nước chuyển động có sức mạnh vô cùng lớn - đủ mạnh để cuốn trôi ô tô hoặc thậm chí container vận chuyển chưa được cố định”.

Nhưng các yếu tố khác cũng ảnh hưởng, bao gồm xói mòn. Các bề mặt xuống cấp trông có vẻ ổn định nhưng thực ra có thể dễ dàng bị nước chảy xiết cuốn trôi.

Tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Địa chất Đức ở Potsdam, các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu chính xác cách thức nước huy động trầm tích, cách thức sóng lũ di chuyển và mức độ mạnh của dòng nước lũ quét qua một khu vực.

Cơ quan khí tượng Đức cho biết lượng mưa lớn là một rủi ro môi trường bị đánh giá thấp, với những trận mưa xối xả khó dự đoán và tương đối hiếm gặp ở hầu hết các khu vực. Các nhà khí tượng học có thể dự đoán rằng trời sẽ mưa, nhưng không thể nói chính xác khi nào hoặc lượng mưa sẽ rơi trên một khu vực cụ thể.

Do đó, những trận mưa lớn có thể gây ra nhiều thiệt hại hơn dự kiến, ngay cả ở những nơi không nằm trong thung lũng hẹp hoặc gần các con sông lớn. Như tiến sĩ Dietze giải thích, “mưa xối xả đổ xuống mặt đất một lượng nước khổng lồ mà trong nhiều trường hợp đã trở nên bão hòa, nghĩa là đất không thể hấp thụ thêm nước nữa”.

Các loại đất khác nhau hấp thụ nước khác nhau

Khối lượng nước không phải là yếu tố duy nhất. Thành phần của đất, hay đúng hơn là khả năng hấp thụ, lưu trữ và giải phóng nước của nó, cũng đóng một vai trò quan trọng. Đây là lúc kích thước lỗ rỗng của các hạt đất phát huy tác dụng.

“Chất keo” là những hạt nhỏ có đường kính dưới 2 micromet - quá nhỏ để có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Tuy nhiên, kích thước nhỏ bé của những hạt “chất keo” có nghĩa là với số lượng lớn, chúng sẽ tạo thành một diện tích bề mặt khổng lồ mà các phân tử nước liên kết với nhau.

Đất sét và đất mùn chứa rất nhiều chất keo này, khiến “nước kẹt” giữa các lỗ rỗng không thể chảy ra. Với ít lỗ rỗng, một khi bị bão hòa ở mức độ nào đó, những loại đất này có thể chứa nhiều nước hơn cát.

Nước lũ tràn qua một ngôi làng ở miền Nam nước Áo. Ảnh: Euronews

Các hạt cát lớn hơn và có nhiều lỗ rỗng lớn hơn, chứa đầy không khí và chỉ có một số lượng nhỏ chất keo trong đất cát. Sau đó, mặt đất hầu như không thể giữ lại nước giữa các lỗ rỗng, nước này sẽ nhanh chóng chảy ra ngoài.

Một yếu tố quan trọng khác là tình trạng của đất trước khi có mưa. Trong trường hợp có một trận mưa lớn và bất ngờ sau một thời gian khô hạn kéo dài, đất không thể hấp thụ một lượng lớn nước cùng một lúc.

Mặt đất khô cằn có khả năng gọi là “không thấm nước”, nghĩa là thay vì thấm xuống đất, nước sẽ chảy ra khỏi bề mặt. Dư lượng thực vật cũng là một yếu tố góp phần ở đây, với các chất béo và sáp được giải phóng trong điều kiện khô ráo.

Khi đất bị bão hòa sau những trận mưa kéo dài, nước không còn đường nào để đi ngoài việc chảy dọc theo bề mặt và chảy vào sông suối. “Khi đến đó, nó có thể đạt vận tốc rất cao”, tiến sĩ Dietze nói. Ví dụ, tại trạm nghiên cứu sinh thái của Đại học Cologne bên sông Rhine, nước thường chảy với tốc độ 1-2 mét mỗi giây.

Nước và hạt: sự kết hợp chết người

Nhưng chỉ điều đó thôi là không đủ để cuốn trôi nhà cửa và đường phố, mà còn bởi những hạt bị nước cuốn đi. Chúng được đẩy vào lòng đất, đường phố và tường của các tòa nhà, và phát triển sức mạnh ăn mòn rất lớn. Tiến sĩ Dietze giải thích: “Một khi các bộ phận của những vật thể này bắt đầu bị tấn công, vật liệu bên dưới sẽ dễ dàng bị cuốn đi hơn”.

Nhà nghiên cứu này nói rằng những trận lũ lụt như vậy có thể phát triển ở bất cứ nơi nào có mưa lớn và lượng mưa cực lớn đặc biệt nguy hiểm ở những vùng núi cao, nơi mà sự cố vỡ đập đột ngột có thể khiến toàn bộ hồ bị tràn, hoặc nơi một lượng lớn băng tan có thể gây ra lở đất và sóng lũ đổ xuống các thung lũng bên dưới.

“Các lời khuyên về thời tiết có thể bắt nguồn từ các dự báo”, tiến sĩ Dietze nói. “Ví dụ, dự báo thời tiết có thể được đưa vào các mô hình thủy văn, để có thể đưa ra dự đoán về xác suất và sự phát triển của lũ lụt”. Ngược lại, quá trình sụt lở đất khó dự đoán hơn. Bởi vì những sự kiện như vậy xảy ra rất nhanh nên cường độ của chúng rất khó đánh giá chính xác. Đấy là nguyên nhân khiến lũ gây ra những thiệt hại thảm khốc, như chúng ta thấy tại Slovenia hồi đầu tháng này.

Với sự trợ giúp của hình ảnh vệ tinh và trên hết là máy đo địa chấn, các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học Địa chất Đức ở Potsdam đang cố gắng theo dõi sóng lũ trong thời gian thực và tính toán cường độ của chúng. Họ hy vọng có thể tìm ra con đường để dự đoán mưa lũ chính xác hơn, nhằm giúp hạn chế tối đa những thảm họa kiểu này trong tương lai.

Nguyễn Khánh