Triều cường là một hiện tượng tự nhiên và gây ra nhiều tác động đến đời sống, môi trường, và kinh tế, đặc biệt tại những khu vực ven biển. Chính vì thế, công tác dự báo triều cường đóng vai trò vô cùng quan trọng. Và để dự báo triều cường thì cần sử dụng thiết bị và công nghệ gì? Hãy cùng Đất Hợp tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây!
Vì sao cần dự báo triều cường?
Dự báo triều cường (hay còn gọi là dự báo thủy triều cực đoan) là quá trình xác định mức độ thay đổi của mực nước biển (thủy triều) trong tương lai, đặc biệt là các sự kiện triều cường – khi mực nước dâng cao vượt mức bình thường, gây nguy cơ lũ lụt và xói mòn bờ biển. Dự báo triều cường có vai trò quan trọng trong việc phòng ngừa thiên tai, bảo vệ tài sản và con người, cũng như phục vụ cho các hoạt động kinh tế và sinh hoạt vùng ven biển.
Dự báo triều cường đóng vai trò quan trọng trong phòng ngừa thiên tai, bảo vệ tài sản, con người,…
Dự báo triều cường với thiết bị và công nghệ gì?
Để dự báo triều cường, các chuyên gia thường kết hợp nhiều thiết bị và công nghệ khác nhau, bao gồm:
– Công nghệ mô hình thủy triều (Tide Modelling)
Nguyên lý hoạt động:
Mô hình thủy triều sử dụng các phương trình toán học để mô phỏng và dự đoán sự thay đổi của mực nước biển trong tương lai. Các yếu tố như lực hấp dẫn của Mặt Trăng và Mặt Trời, chuyển động của các đại dương, và tác động của các yếu tố khí quyển như gió, áp suất khí quyển, và nhiệt độ sẽ được đưa vào trong mô hình.
- Mô hình thủy triều cổ điển: Những mô hình này dựa vào các chu kỳ thủy triều tự nhiên (triều cao, triều thấp) và sự ảnh hưởng của lực hấp dẫn giữa Trái Đất, Mặt Trăng và Mặt Trời. Các mô hình này giúp dự đoán mức độ triều cường theo các chu kỳ ngày và tháng.
- Mô hình thủy triều số: Các mô hình số hiện đại sử dụng phương pháp số học và máy tính để mô phỏng sự di chuyển và tương tác của các yếu tố thủy văn. Một số mô hình phổ biến bao gồm Mô hình CORMIX và Mô hình MIKE 21.
Ứng dụng trong dự báo triều cường:
- Dự báo sự biến động mực nước biển trong ngắn hạn (vài ngày) và dài hạn (vài tháng).
- Xác định các hiện tượng triều cường cực đoan do ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng, thủy văn, hoặc sự thay đổi môi trường.
– Trạm đo thủy triều và cảm biến (Tide Gauges and Sensors)
Máy đo thủy triều (Tide Gauge):
Các trạm đo thủy triều cung cấp dữ liệu thực tế về sự thay đổi mực nước biển tại các khu vực cụ thể. Các máy đo thủy triều có thể sử dụng cảm biến siêu âm, cảm biến áp suất hoặc cảm biến điện từ để đo độ cao của mực nước theo thời gian thực.
- Cảm biến siêu âm: Đo mực nước thông qua việc phát sóng siêu âm và ghi nhận thời gian sóng phản xạ về từ mặt nước.
- Cảm biến áp suất: Đo áp suất nước ở các độ sâu khác nhau, từ đó tính toán được mực nước biển tại các điểm xác định.
- Cảm biến điện từ: Sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ để đo sự thay đổi trong từ trường, giúp đo mực nước biển với độ chính xác cao.
Ứng dụng trong dự báo triều cường:
- Giám sát liên tục: Cung cấp dữ liệu liên tục về mực nước trong khu vực, từ đó có thể xác định các xu hướng tăng trưởng của mực nước, đặc biệt là trong các mùa mưa, bão.
- Xác định các điểm nguy cơ triều cường: Dữ liệu từ trạm đo thủy triều giúp xác định các khu vực có nguy cơ cao bị ngập do triều cường, giúp cảnh báo kịp thời.
Trạm đo thủy triều và cảm biến được ứng dụng để dự báo triều cường.
– Công nghệ vệ tinh (Satellite Altimetry)
Nguyên lý hoạt động:
Các vệ tinh như TOPEX/Poseidon, Jason-1, Jason-2, Jason-3, Sentinel-6 sử dụng công nghệ đo độ cao vệ tinh (altimetry) để theo dõi mực nước biển. Các vệ tinh phát ra sóng radar và ghi nhận thời gian mà sóng phản xạ từ bề mặt đại dương trở lại. Sự thay đổi trong độ cao của mặt nước biển sẽ được ghi nhận và phân tích.
Ứng dụng trong dự báo triều cường:
- Giám sát mực nước biển toàn cầu: Các vệ tinh cung cấp dữ liệu toàn cầu về mức độ tăng trưởng mực nước biển và sự thay đổi trong dòng chảy của các đại dương, giúp dự đoán các sự kiện triều cường.
- Dự báo sự thay đổi mực nước biển do biến đổi khí hậu: Vệ tinh giúp theo dõi sự thay đổi của mực nước biển trong dài hạn và dự báo các tác động của biến đổi khí hậu như dâng cao mực nước biển.
– Mô hình dự báo thời tiết và khí tượng (Weather and Climate Models)
Nguyên lý hoạt động:
Các mô hình thời tiết và khí hậu giúp dự đoán các yếu tố khí tượng có thể ảnh hưởng đến mực nước biển, bao gồm gió, áp suất không khí, nhiệt độ và mưa. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến các hiện tượng thủy triều và triều cường.
- Mô hình khí tượng như GFS (Global Forecast System) hay WRF (Weather Research and Forecasting Model) có thể dự báo các cơn bão hoặc thay đổi áp suất có thể gây ra triều cường.
- Mô hình khí hậu như Coupled Model Intercomparison Project (CMIP) giúp dự báo sự thay đổi của mực nước biển trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
Ứng dụng trong dự báo triều cường:
- Dự báo các sự kiện khí hậu cực đoan: Mô hình thời tiết giúp dự báo các hiện tượng cực đoan như bão, gió mạnh, và áp suất thấp, có thể dẫn đến sự tăng đột biến mực nước biển và gây triều cường.
- Dự báo trong dài hạn: Mô hình khí hậu giúp dự báo xu hướng thay đổi mực nước biển trong tương lai, từ đó hỗ trợ các biện pháp ứng phó với biến đổi khí hậu.
– Công nghệ cảm biến Internet of Things (IoT)
Nguyên lý hoạt động:
Công nghệ IoT tích hợp các cảm biến và thiết bị thông minh để thu thập dữ liệu về mực nước biển, tốc độ gió, nhiệt độ, và các yếu tố môi trường khác, sau đó truyền dữ liệu về các hệ thống trung tâm qua mạng không dây.
Ứng dụng trong dự báo triều cường:
- Cảm biến thông minh và trạm quan trắc: Các cảm biến IoT lắp đặt tại các khu vực ven biển có thể theo dõi mực nước biển và gửi dữ liệu thời gian thực về các trung tâm điều phối để phát hiện kịp thời các dấu hiệu của triều cường.
- Hệ thống cảnh báo sớm: Dữ liệu từ các cảm biến IoT có thể được tích hợp với các mô hình dự báo thủy triều để xây dựng hệ thống cảnh báo triều cường tự động, giúp cộng đồng ven biển chuẩn bị và giảm thiểu thiệt hại. Xem thêm: Sự kết hợp của GNSS và IoT trong thời đại Công nghệ 4.0>>>
Để dự báo triều cường, các phương pháp và công nghệ hiện đại như mô hình thủy triều, trạm đo thủy triều, cảm biến vệ tinh, mô hình khí tượng, và công nghệ IoT đều đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát và dự báo sự thay đổi của mực nước biển. Sự kết hợp của các công nghệ này giúp cung cấp các dự báo chính xác về triều cường, hỗ trợ công tác phòng ngừa và giảm thiểu thiệt hại từ các hiện tượng thủy triều cực đoan, đồng thời tạo cơ sở cho các chiến lược quản lý tài nguyên nước và bảo vệ bờ biển.
Nếu còn bất kỳ thắc mắc nào về thiết bị và công nghệ sử dụng trong dự báo triều cường, hãy liên hệ ngay đến HOTLINE 0903 825 125 để được tư vấn và hỗ trợ chi tiết!
>>> Xem thêm: Dự đoán bão lũ với hệ thống quan trắc khí tượng thủy văn
