Bài học từ trận mưa lớn 'nghìn năm có một' ở Trung Quốc và sức mạnh công nghệ trong thiên tai

Không ai nghĩ đến chỉ trong nửa ngày, một trận mưa lớn lại biến thành thảm họa.

Vào sáng ngày 20/7, những công dân ở thành phố Trịnh Châu đi làm đã nhận được nhiều cảnh báo đỏ về mưa lớn, nhưng vào mùa mưa, điều này giống như một lời nhắc nhở thường lệ và hầu hết mọi người đều không quan tâm; nhưng từ 16 giờ đến 17:00 ngày hôm đó, lượng mưa ở thành phố Trịnh Châu đã vượt quá 200 mm trong một giờ. Đây là lượng mưa của một tháng trong mùa mưa.

Trận mưa bão bất ngờ gần như nhấn chìm toàn bộ thành phố xuống biển. Tính đến 12h ngày 25/7, mưa lớn và lũ lụt đã khiến 11.447.800 người ở tỉnh Hà Nam bị ảnh hưởng, 63 người thiệt mạng, 5 người mất tích và nhiều cơ sở hạ tầng như thông tin liên lạc, điện, nước bị hư hỏng.

Cơn mưa nặng hạt vẫn chưa ngớt. Theo dự báo của Đài quan sát khí tượng Hà Nam, từ ngày 26 đến 28/7, hầu hết các nơi trong tỉnh vẫn có mưa liên tục.

Sau thảm họa mưa bão, nhiều người cho rằng một trong những nguyên nhân chính là cảnh báo muộn. Tuy nhiên, theo Phó Giám đốc Cục Khí tượng Hà Nam, Cục Khí tượng đã chú ý đến thời tiết mưa bão vào ngày 13/7 và phát tín hiệu cảnh báo mưa bão màu cam đầu tiên cho tỉnh Hà Nam vào ngày 16/7.

Có phải sức mạnh khoa học và công nghệ đã "thất thế" trước thiên tai? Tại sao cảnh báo mưa bão không khơi dậy được ý thức cao về phòng chống thiên tai của con người? Loại công nghệ nào có thể giúp nhân loại giảm thiểu tác động của thời tiết khắc nghiệt?

Mưa lớn và lũ lụt là một trong những hiện tượng thời tiết khắc nghiệt. Thực tế, thế giới đang trải qua thời tiết khắc nghiệt, trong tuần trước trận mưa lớn ở Hà Nam, các nước châu Âu cũng gặp thảm họa mưa xối xả hiếm thấy. Đức, Áo, Bỉ và nhiều nơi khác bị ảnh hưởng nặng nề. Hàng loạt bất thường đang xảy ra trên thế giới. Nắng nóng kỳ lạ xuất hiện vào cuối tháng 6 ở Bắc Mỹ.

Thời tiết khắc nghiệt xảy ra thường xuyên trên khắp thế giới đang thử thách kỷ nguyên khoa học và công nghệ hiện nay. Ngoài cảnh báo sớm, công nghệ có thể đóng vai trò gì trong việc ứng phó với thiên tai?

1. Tại sao lượng mưa lớn như vậy mà không được dự đoán trước một cách chính xác?

Ảnh: Sina

Ông Ma Li, cựu Phó Giám đốc Cục Khí tượng Tứ Xuyên, đã đề cập trong một cuộc phỏng vấn với giới truyền thông rằng sự thay đổi thời tiết là tức thời, nhưng sai số của các dự báo ngắn hạn quá mạnh. Thời gian càng ngắn thì phạm vi và cường độ càng ngẫu nhiên.

Lượng mưa mà Trịnh Châu phải đối mặt lần này là rất hiếm, và rất khó để dự báo chính xác do thiếu kinh nghiệm trong quá khứ. Việc dự đoán chính xác điểm cố định, thời gian cụ thể và định lượng vẫn là một thách thức với ngành khí tượng, đặc biệt là mưa cực đoan. Với trận mưa trên 600 mm trong 24 giờ ở tỉnh Hà Nam, công nghệ trên thế giới chưa có khả năng dự báo được lượng mưa vài trăm mm trong thời gian ngắn như trận mưa này.

Các công nghệ hiện đang được sử dụng trong dự báo thời tiết, chẳng hạn như radar và hình ảnh đám mây vệ tinh, giải quyết vấn đề dự đoán liệu thời tiết khắc nghiệt có xảy ra hay không. Nhưng cho dù lượng mưa là 50ml hay 200ml thì hầu như không có sự khác biệt giữa hình ảnh mây vệ tinh và radar.

Bên cạnh đó, việc dự báo những cơn bão hoạt động đồng thời và những tổ hợp thời tiết tương tác lẫn nhau rất phức tạp và khó khăn, đòi hỏi phải theo dõi liên tục để phát hiện những sự thay đổi nhỏ của hoàn lưu khí quyển. Tuy nhiên, hệ thống quan trắc khí tượng thủy văn ở khu vực châu Á còn hạn chế.

Do đó, kỹ thuật cao ngày nay vẫn gặp nhiều khó khăn trong việc dự báo mưa bão chính xác.

2. Làm thế nào để cảnh báo sớm có thể hiệu quả hơn?

Ảnh: Sina

Nếu điều kiện thực tế là bất khả kháng, hệ thống cảnh báo sớm có thể được coi là một yếu tố nhân tạo có thể kiểm soát được.

"Đã có cảnh báo sớm nhưng không ai nghĩ mưa chiều 20 lại lớn như vậy, không có ai nghỉ làm vì cảnh báo mưa bão," một công dân Trịnh Châu chia sẻ với Sina.

Thực tế là đại đa số những người bình thường không hiểu rõ về hậu quả của lượng mưa "50 mm", "100 mm" hoặc thậm chí "200 mm". Từ tình hình thực tế, con số "100 mm" cũng đánh giá thấp sức mạnh của trận mưa bão.

Trước cảnh báo của Cục khí tượng, nhiều người vẫn xuống đường, và các phương tiện giao thông công cộng như tàu điện ngầm vẫn hoạt động.

Hơn nữa, một số kênh cảnh báo sớm không đóng vai trò tốt ở những thời điểm quan trọng. Mức độ ưu tiên nhắc tin nhắn của các ứng dụng không đủ cao, tỷ lệ tiếp cận hiệu quả của tin nhắn văn bản, TV và radio không hiệu quả.

Theo báo cáo của Southern Weekend, một cán bộ của Trụ sở Phòng chống lũ lụt và hạn hán thành phố Trịnh Châu đã chỉ ra rằng cảnh báo sớm không phải là luật, mà chủ yếu là lời khuyên. Người lao động có đi làm hay không phụ thuộc vào đơn vị sử dụng lao động.

Mặc dù cảnh báo sớm không thể ngăn chặn sự xuất hiện của thiên tai, nhưng nếu có thể thực hiện phản ứng trước vài phút, thậm chí vài giờ thì những thiệt hại do thiên tai gây ra sẽ giảm đáng kể. Lấy Nhật Bản làm ví dụ, là một quốc gia dễ xảy ra động đất, trong vòng mười giây sau khi động đất bắt đầu, một hệ thống cảnh báo tức thời quốc gia ngay lập tức hoạt động. Hệ thống báo động được kết nối với hệ thống điều hành, do đó, chỉ cần điện thoại di động có tín hiệu, khi báo động được phát ra, điện thoại sẽ nhận được cảnh báo ưu tiên cao nhất với nhạc chuông đặc biệt và nội dung phát sóng của TV và radio cũng sẽ đưa tin ngay lập tức.

Dựa trên kinh nghiệm của người dân trong việc đối phó với động đất, ngay thời điểm đầu tiên nhận được cảnh báo, các bộ phận khác nhau đã thực hiện các biện pháp khẩn cấp tương ứng: giảm tốc độ đoàn tàu đang chạy để dừng lại, các công ty khí đốt và điện lực kịp thời đóng cửa các cơ sở nguy hiểm và sơ tán nhân viên đến khu vực an toàn càng sớm càng tốt.

Bài học lần này mang lại là mọi cảnh báo về thảm họa thiên tai phải được quan tâm đúng mức.

3. Sức mạnh của khoa học và công nghệ trong cứu trợ thiên tai

Trong thảm họa mưa xối xả này, các nạn nhân thực sự cảm nhận được sức mạnh khoa học và công nghệ, bao gồm máy bay không người lái, cầu phao và robot, giám sát vệ tinh, tích hợp luồng thông tin, đo nhiệt độ tự động, công nghệ thông tin địa lý và các công nghệ tiên tiến. Công nghệ cải thiện đáng kể hiệu quả cứu hộ.

Hệ thống máy bay không người lái

UAV Tianshu-A8

Ngay sau mưa lớn, máy bay không người lái Tianshu-A8 có dây kéo của Trung Quốc đã được đưa vào ứng cứu khẩn cấp tại khu vực bị ảnh hưởng ở tỉnh Hà Nam, hỗ trợ khẩn cấp bao gồm chiếu sáng và canh gác.

UAV Pterosaur-2H

Sau đó, máy bay không người lái mang tên Pterosaur-2H đã cất cánh khẩn cấp từ sân bay Quý Châu đến Hà Nam.

Pterosaur-2H tương đương với một trạm gốc trên không, có thể khôi phục 50 km vuông thông tin liên lạc mạng công cộng di động và thiết lập mạng liên lạc âm thanh và hình ảnh bao phủ 15.000 km vuông. Ngoài việc khôi phục thông tin liên lạc, nó cũng có thể hoàn thành các nhiệm vụ như điều tra hiện trường thảm họa và cung cấp vật liệu khẩn cấp.

Khi thiên tai xảy ra, việc đảm bảo thông tin liên lạc là "cứu cánh" để ứng cứu khẩn cấp. Mất tín hiệu liên lạc dẫn đến không phát được tín hiệu cầu cứu, không thể thực hiện việc chỉ huy và điều động hiện trường cứu nạn, cứu hộ.

Đây là lần đầu tiên UAV Pterosaur-2H xuất hiện trước công chúng và là ứng dụng thực tế đầu tiên của các loại UAV lưỡng dụng, cả cho mục đích dân sự và quân sự, được triển khai khi đối mặt với thiên tai. Ngay lập tức, sự kiện thu hút sự chú ý của đông đảo cư dân mạng nước này, với các bình luận và đánh giá mang theo sự thích thú cùng tự hào.

Cầu phao trợ lực và robot

Ảnh: Sina

Sáng ngày 23/7, hai cây cầu phao trợ lực có chiều dài 40 mét và chiều rộng 8 mét đã được dựng lên trên mặt nước đọng của thành phố Tân Hương, tỉnh Hà Nam. Bốn giờ sau, hơn 1.000 dân bị mắc kẹt đã hoàn thành việc chuyển khẩn cấp.

Chiếc cầu phao trợ lực được mệnh danh là "thuyền cứu sinh" có thể chở 450 người một lúc, ngược lại bè cứu sinh chỉ chở được tối đa 6 người cùng một lúc. Trong thảm họa lũ lụt, cầu phao trợ lực có thể nhanh chóng được dựng lên và chịu tải an toàn.

Cầu phao trợ lực còn có thể vận chuyển trực tiếp các loại máy móc lớn như máy xúc, máy ủi, giải quyết vấn đề lội nước cứu nạn hiệu quả.

Robot Dolphin One. Ảnh: Sina

Ngoài ra, 118 robot Dolphin One cũng đã đến Trịnh Châu để thực hiện công tác cứu hộ. Robot cứu sinh được vận hành bởi một người cứu hộ trên bờ hoặc trên thuyền, tốc độ bơi 3 mét / giây, tải trọng 150 kg, có thể kéo cùng lúc 3 người lớn và chất lượng hơn hẳn nhân lực.

Giám sát vệ tinh

Vệ tinh khí tượng Phong Vân của Trung Quốc.

Những thiết bị trên không gian cũng tham gia giải cứu mặt đất. Bắt đầu từ ngày 21/7, Vệ tinh Khí tượng Phong Vân hướng tầm nhìn qua Hà Nam để theo dõi chế độ mưa và những thay đổi ở Hà Nam theo thời gian thực, cung cấp dự báo thời tiết theo thời gian thực.

Việc ứng dụng công nghệ định vị và dò tìm vệ tinh trong cứu trợ động đất đã tương đối thành thục. Trong trận động đất ở Vấn Xuyên năm 2008, hệ thống định vị Bắc Đẩu đã hoàn thành việc thu thập và truyền thông tin về thảm họa như định vị không gian và tham chiếu thời gian trong tình huống khẩn cấp.

Một chuỗi công nghiệp vệ tinh tương đối trưởng thành đã được hình thành ở Mỹ. Công ty công nghệ vũ trụ SpaceX của Elon Musk đã khởi động chương trình Starlink với tổng số vệ tinh sẽ lên tới 42.000. Trong số đó, các ứng dụng chính của vệ tinh quỹ đạo cao chủ yếu là để giải quyết các vấn đề về điều hướng, định vị và thông tin liên lạc khẩn cấp, trong khi vệ tinh quỹ đạo trung bình và vệ tinh quỹ đạo thấp chủ yếu được sử dụng cho thông tin di động vệ tinh và các dịch vụ truy cập Internet.

Trong trận lũ lụt gần đây ở Đức, vệ tinh Starlink của SpaceX đã đóng một vai trò quan trọng. Tại bang Rhineland-Palatinate, do một số lượng lớn các trạm gốc di động bị phá hủy, thông tin liên lạc di động vẫn chưa trở lại bình thường. SpaceX đã cung cấp dịch vụ băng thông rộng vệ tinh hoàn toàn miễn phí bằng cách thiết lập thiết bị ăng ten Starlink để đảm bảo thông tin liên lạc cho việc cứu trợ thiên tai tại địa phương.

Tích hợp luồng thông tin

Các ứng dụng của WeChat, Alipay, AutoNavi Maps và các ứng dụng khác đã kịp thời đưa ra các chương trình mini thông tin trợ giúp, giúp luồng thông tin khổng lồ và lộn xộn được thu thập và phân loại một cách có trật tự, giúp nâng cao hiệu quả của công tác cứu hộ từng điểm.

Trong giai đoạn đầu của trận mưa bão ở Trịnh Châu, chức năng bản đồ của AutoNavi Maps kịp thời nhắc nhở người lái xe đi đường vòng những đoạn nguy hiểm. Trong thảm họa lũ lụt này, AutoNavi Maps đã khẩn cấp cập nhật chức năng "Bản đồ vùng chũng nước". Người dùng không chỉ có thể nhìn thấy lượng nước tích tụ trên đường mà còn có được thông tin vị trí của các nơi trú ẩn xung quanh, số điện thoại của các đội cứu hộ và các thông tin khác.

Sau những trận mưa lớn, các con đường còn xuất hiện chướng ngại vật và sạt lở trên đường. Do đó, AutoNavi cũng đã ra mắt "Kênh Báo cáo Nguy hiểm".

Đo nhiệt độ tự động, công nghệ thông tin địa lý

Khi lượng nước từ từ lắng xuống, vai trò của công nghệ trong việc tái thiết sau thiên tai ngày càng trở nên nổi bật. Các biện pháp chống dịch như khử độc bằng máy bay không người lái và hệ thống đo nhiệt độ tự động đã bắt đầu được triển khai tại khu vực bị thiên tai ở Trịnh Châu.

Công nghệ thông tin địa lý là một phương tiện quan trọng sau thiên tai.

Lấy giao thông làm ví dụ, sau trận động đất ở Tứ Xuyên, Viện thiết kế đường cao tốc tỉnh Tứ Xuyên đã dựa trên nền tảng đám mây thông tin địa lý và công nghệ thông tin không gian địa lý để tích hợp địa hình, đường giao thông và môi trường cùng tuyến đường.

4. Công nghệ ứng phó với sự nóng lên toàn cầu

Nếu bạn phóng to bản đồ từ Hà Nam ra thế giới, thời tiết khắc nghiệt đang hoành hành trên khắp thế giới.

Chỉ tính riêng trong năm nay, lũ lụt do mưa lớn gây ra đã cướp đi mạng sống gần 200 người ở các nước châu Âu như Đức và Bỉ; nhiệt độ ở miền Tây nước Mỹ và Canada đã lên tới 50 độ C, và nhiệt độ cực cao đã gây ra mất điện và thiếu nước, buộc hàng nghìn người phải chạy trốn đến nơi khác.

Thời tiết cực đoan xảy ra thường xuyên, và một lý do cơ bản là sự nóng lên toàn cầu đang tăng nhanh.

Nồng độ CO2 trong không khí tăng cao kỷ lục

Trong 20 năm qua, kỷ lục nhiệt độ cao toàn cầu tăng liên tục qua từng năm. Đằng sau sự nóng lên toàn cầu, lượng khí thải carbon đang tăng nhanh. Theo thống kê, trong cuộc cách mạng công nghiệp, nồng độ carbon dioxide (CO2) trong không khí trên bề mặt Trái đất vào khoảng 280ppm (phần triệu) thì hiện nay nồng độ này đã vượt quá 400ppm, tăng gần 50%.

Vì vậy, nguyên tắc cơ bản nhất để đối phó với thời tiết khắc nghiệt là giảm phát thải khí nhà kính, đặc biệt là carbon dioxide và giảm hàm lượng carbon dioxide trong khí quyển.

Về giảm thiểu carbon, ngoài các phương pháp thông thường như trồng cây, trồng rừng, sản xuất và sống xanh, một số phương tiện kỹ thuật cũng đã xuất hiện trong những năm gần đây như công nghệ thu hồi và lưu trữ carbon (viết tắt là CCS).

Nguyên lý của công nghệ này là thu carbon dioxide từ các nhà máy than lớn tạo ra thông qua các thiết bị và lưu trữ để ngăn nó phát thải vào khí quyển. Công nghệ này được coi là con đường công nghệ duy nhất giúp giảm lượng khí thải trong ngành công nghiệp sử dụng nhiều than hiện nay và mức giảm của nó có thể lên tới 90%.

Trong những năm gần đây, một số dự án CCS quy mô lớn đã đi vào hoạt động trên phạm vi quốc tế. Ví dụ, nhà máy điện WA Parish thu thập khoảng 5.000 tấn CO2 mỗi ngày từ khí thải, chiếm khoảng 90% lượng CO2 sản sinh từ đây.

Ngoài ra, cần chú ý đến công nghệ hấp thụ carbon, tức là loại bỏ carbon dioxide thải ra thông qua các dự án kết hợp như xây dựng sinh thái và hấp thụ carbon trong đất. Sự bùng nổ năng lượng mới hiện nay và sự chuyển đổi cơ cấu năng lượng là một trong những kế hoạch của nhiều chính phủ nhằm giảm thiểu lượng carbon.

Tuy nhiên, do chi phí siêu đắt đỏ của các công nghệ như CCS và hấp thụ carbon trong các ứng dụng thực tế, do đó chúng chỉ tồn tại như là những công nghệ có tính khả thi nhưng khó phổ biến trên quy mô lớn. Trong khi đó, ứng dụng năng lượng mới cũng bị ảnh hưởng bởi các công nghệ lưu trữ năng lượng như pin.

Nhưng dù thế nào đi chăng nữa, về lâu dài, cách duy nhất để đối phó với thời tiết khắc nghiệt luôn là công nghệ.

Theo Sina

Thanh Hà