ThienNhien.Net – Lâu nay, nước vẫn tồn tại như một phần tất yếu của sự sống trên Trái đất. Chúng ta sử dụng nước hàng ngày để ăn uống, tắm giặt, vui chơi… hầu như trong trường hợp nào nước cũng hữu ích. Tuy nhiên, với một khối lượng lớn và đột ngột, nước có thể biến thành những trận lũ đủ sức phá hủy nhà cửa, làng mạc, thậm chí còn biến thành thứ vũ khí gây thương vong, chết chóc.
Chỉ tính riêng thế kỷ XX, lũ lụt đã cướp đi sinh mạng của hàng triệu con người, khủng khiếp hơn bất cứ hiện tượng thời tiết nào khác. Trận siêu bão Katrina ở New Orleans (năm 2005) và trận lốc cực mạnh ở Myanmar (năm 2008) chính là những minh chứng gần nhất cho sức tàn phá ghê gớm mà lũ gây ra.
Nước có ở mọi nơi
Vốn dĩ tổng lượng nước trên hành tinh của chúng ta trải qua hàng triệu năm vẫn không hề suy chuyển mặc dù sự phân bố của nó đã thay đổi đáng kể theo thời gian. Mỗi ngày có một lượng nước nhỏ bốc hơi và hòa vào bầu khí quyển, nơi các tia cực tím mạnh có thể phá vỡ các phân tử nước, song nước mới lại được hình thành từ lõi Trái đất do hoạt động của núi lửa. Lượng nước được tạo ra và lượng nước bị mất đi là tương đương nhau.
Đặc biệt, nước luôn luôn tồn tại dưới các hình thái khác nhau. Có khi là thể lỏng, như ở những đại dương, sông ngòi hay trong những cơn mưa; có khi là thể rắn, như trong những dòng sông băng ở hai địa cực Nam và Bắc; hoặc cũng có khi là thể khí, như hơi nước vô hình trong không khí chẳng hạn.
Nước biến đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác khi nó luân chuyển quanh Trái đất nhờ sức gió. Những luồng gió được tạo ra do hoạt động tỏa nhiệt của mặt trời. Mặt trời chiếu sáng quanh khu vực xích đạo nhiều hơn là những khu vực gần hai địa cực và sản sinh lượng nhiệt khác nhau trên bề mặt Trái đất. Ở những vùng ấm áp hơn, không khí nóng tăng cường trong bầu khí quyển, đẩy không khí lạnh vào khoảng không gian trống; còn ở những vùng mát mẻ hơn thì ngược lại, không khí lạnh hạ thấp dần, đẩy không khí nóng vào không gian trống. Vòng quay của Trái đất thay đổi chu trình này, tạo ra một số chu trình dòng khí nhỏ hơn chạy khắp toàn cầu.
Bị chi phối bởi những chu trình dòng khí ấy, nguồn cung cấp nước trên Trái đất đã di chuyển theo chu trình của mình. Khi mặt trời đốt nóng các đại dương, lớp nước trên bề mặt đại dương bốc lên thành hơi nước trong không khí. Tiếp đó, lớp không khí này lại bị mặt trời đốt nóng, làm tăng thêm hơi nước trong khí quyển và được gió cuốn đi. Gặp lạnh, hơi nước sẽ ngưng tụ thành những hạt nước nhỏ (hay những tinh thể băng rắn). Và tập hợp những hạt nhỏ đó được gọi là mây.
Trên đường “chu du”, nếu mây đi vào một môi trường lạnh hơn, sẽ có càng nhiều nước ngưng tụ trên những hạt nhỏ, giúp gia tăng kích cỡ của mây. Một khi tích lũy đủ nước theo cách trên, những hạt nhỏ sẽ đủ nặng để xuyên qua không khí rơi xuống Trái đất dưới dạng mưa, tuyết, mưa tuyết hay mưa đá. Đa phần nước rơi xuống đều tạo thành sông, suối đổ ra đại dương, mang nước trở về điểm xuất phát của nó, nhưng cũng có một lượng nhất định tích tụ lại thành những kho nước ngầm lớn.
Giống như nước, các luồng gió trong khí quyển tương đối ổn định. Ở vào một thời điểm đặc biệt trong năm, gió có khuynh hướng di chuyển theo một đường nhất định trên khắp toàn cầu. Do đó, nhiều nơi sẽ có điều kiện thời tiết giống nhau từ năm này qua năm khác. Song, nếu xét theo từng ngày thì thời tiết rất khó đoán bởi các luồng gió và mưa chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố, nhất là nhân tố địa lý và các điều kiện thời tiết của khu vực lân cận. Khi các nhân tố kết hợp với nhau bằng các phương thức khác nhau sẽ tạo ra đủ mọi loại thời tiết. Tất nhiên cũng có khi, phương thức tương tác của các nhân tố ấy có thể dẫn tới sự dồn tụ một lượng nước nào đó trong một khu vực. Chẳng hạn, đôi lúc các điều kiện trên lại tạo ra chất xúc tác cho sự hình thành một cơn bão, đổ xuống một lượng mưa lớn ở bất cứ đâu nó đi qua. Nếu bão cứ kéo dài không dứt hoặc diễn biến cơn bão ngày càng phức tạp, ảnh hưởng khắp cả khu vực thì đất sẽ buộc phải tiếp nhận nhiều lượng mưa hơn bình thường.
Theo thời gian, sông suối dần xuất hiện với quy mô tương ứng tổng lượng nước mà khu vực ấy tích lũy được. Trường hợp lượng nước đột ngột lớn hơn, hẳn là những dòng sông, con suối sẽ nhanh chóng tràn nước ra các vùng đất xung quanh, gây lũ lụt. Đến đây, chúng ta có thể hiểu đơn giản lũ là một sự dồn tụ nước bất thường tại một khu vực nhất định. Và bão gây mưa ồ ạt chính là nguyên nhân phổ biến nhất hình thành nên những trận lũ lụt, bên cạnh nhiều nhân tố khác.
“Thủ phạm” biến nước thành… thảm họa
Như đã thấy thì lũ lụt hình thành do những nguyên nhân khác nhau và khi lũ đến sẽ kéo theo nhiều hậu quả khó lường.
Kiểu lũ mà nhiều người đã quen thuộc xuất hiện khi mưa bão bất thường đổ bộ vào một khu vực trong khoảng thời gian tương đối ngắn. Theo đó, hệ thống sông suối vẫn đổ ra đại dương sẽ bị ngập lụt, các mức nhiệt độ vốn biến đổi theo mùa sẽ dẫn tới các mô hình thời tiết khác nhau. Chẳng hạn vào mùa đông, lớp không khí bên trên đại dương có thể ấm hơn không khí ở đất liền, đẩy gió thổi từ đất liền ra ngoài biển, nhưng sang mùa hè, không khí trong đất liền lại ấm hơn ngoài đại dương, làm cho luồng gió trở nên nghịch hướng, mang nhiều nước hơn từ đại dương vào đất liền. Thậm chí, hệ thống gió mùa có thể gây ra một chu kỳ mưa có cường độ mạnh. Riêng tại một số khu vực, ngập lụt còn được “tiếp sức” bởi một lượng nước lớn hình thành nhờ tuyết tan.
Ví dụ điển hình nhất về hiện tượng lũ theo mùa có lẽ phải kể đến sự xuất hiện hàng năm của lũ trên lưu vực sông Nile (Ai Cập). Suốt cả mùa hè ở Ai Cập cổ đại, những cơn mưa mùa nơi đầu nguồn sông Nile thường xuyên dâng nước lên tới một mực nhất định. Lúc này, ngập lụt không còn là thảm họa mà là quà tặng của Thượng đế. Lượng nước dâng lên sẽ bồi đắp phù sa màu mỡ dọc theo hai bờ sông Nile, biến khu vực ấy trở thành điểm trồng trọt lý tưởng sau khi nước sông rút. Đây là một trong những nhân tố cốt lõi giúp Ai Cập phát triển một nền văn minh rực rỡ trên vùng sa mạc trắng. Đặc biệt, công trình đập ngăn nước ngược dòng sông Nile cũng góp phần mở rộng mùa vụ để các nông trại Ai Cập có thể trồng cấy quanh năm.
Thêm một nguồn lũ phổ biến khác là hoạt động bất thường của thủy triều khiến cho nước biển lấn sâu hơn vào trong đất liền so với mức bình thường. Điều đó có thể xuất phát từ những kiểu gió đặc thù đẩy nước biển đi theo hướng bất thường hoặc cũng có thể do sóng thần, sóng lớn trên đại dương được “châm ngòi” bởi một sự thay đổi trong vỏ Trái đất.
Chưa hết, lũ lụt có khi còn do vỡ đập mà ra. Con người xây đập vì muốn điều chỉnh lưu lượng dòng chảy của các con sông cho phù hợp với mục đích sử dụng của mình. Về cơ bản, đập trữ nước sông trong một hồ chứa lớn để chúng ta có thể quyết định khi nào tăng, khi nào giảm lưu lượng nước chứ không để nó tự nhiên trôi chảy. Thực tế, các thiết kế đập đều hướng đến mục tiêu xây dựng sao cho con đập có khả năng điều chỉnh bất cứ khối lượng nước nào tích lũy trong hồ chứa. Tuy nhiên đôi khi, lượng nước dồn tụ lại nhiều hơn so với dự đoán của họ và dưới áp lực của nước, kết cấu đập rất có thể sẽ bị phá vỡ. Một khi đập vỡ, lượng nước lớn từ các hồ chứa sẽ cùng tuôn chảy ồ ạt, tạo thành một “bức tường” nước dữ dội, nhấn chìm hết thảy những vùng đất xung quanh.
Năm 1889, một cơn lũ như thế đã ập vào Johnstown, Pennsylvania (Hoa Kỳ). Trước đó, cư dân thị trấn đều được cảnh báo rằng lũ sẽ về, nhưng nhiều người vẫn để ngoài tai lời cảnh báo ấy, cho nó là vô căn cứ. Khi “tường” nước bất ngờ ập tới, hơn 2.000 người đã bị lũ cuốn trôi và tử vong chỉ trong vòng vài phút.
Nhìn chung, tính dữ dội của một cơn lũ không chỉ phụ thuộc vào lượng nước tích lũy trong một khoảng thời gian mà còn tùy vào khả năng “xử lý” nước của vùng đất ấy. Vì vậy, ngoài việc xem xét quy mô sông, suối tại một khu vực, chúng ta cần phải quan tâm tới một yếu tố khác không kém phần quan trọng, đó là khả năng hút ẩm của đất. Mỗi lúc trời mưa, đất đều hoạt động như một miếng bọt biển. Đến khi đất bão hòa – nghĩa là đã hút đủ lượng nước mà nó có thể, chỉ cần thêm bất kỳ lượng nước nào ứ đọng lại sẽ tạo nên các dòng chảy.
Rõ ràng, có một số vật chất bão hòa nhanh hơn những vật chất khác. Chẳng hạn, đất rừng được coi là một miếng bọt biển cực tốt, ngay cả khi đổ liên tục xuống đất vài xô nước, nó cũng sẽ nhanh chóng hút hết. Đá thì không phải là thứ hút nước, nó hầu như không hút một chút nước nào cả. Còn khả năng hút nước của đất sét cứng thì ở mức giữa đất rừng và đá. Cũng cần lưu ý rằng đất canh tác ít hút nước hơn so với đất không dùng canh tác hay đất bỏ hoang, do đó các khu vực nông trại thường phải hứng chịu lũ lụt nhiều hơn các vùng đất tự nhiên.
