Màn bong bóng – Công nghệ có thể ngăn bão đổ bộ vào Mỹ

Tạp Chí Giáo Dục

Thứ năm, 16.12.2021, 10:12

Màn bong bóng, công nghệ giúp cho các vịnh ở Na Uy không bị băng phủ vào mùa đông, có thể ngăn những cơn bão mạnh ở vịnh Mexico trong tương lai.

Hãy tưởng tượng thời tiết mùa hè ở bang Louisiana, Mỹ, rất nóng ẩm vào khoảng giữa thập niên 2020. Các chuyên gia dự báo thời tiết theo dõi một áp thấp nhiệt đối hình thành ở Đại Tây Dương, ngoài khơi Puerto Rico. Trước đó, thời tiết chỉ có gió và mưa nhẹ, nhưng nước biển ấm hơn 27 độ gần Cuba, ngay trên đường đi dự kiến của cơn bão. Những xoáy nước ấm xuất hiện ở khắp vịnh Mexico. Mô hình máy tính cảnh báo cơn bão có thể phát triển thành bão cấp 4 khi đổ bộ vào New Orleans.

Phi hành gia Thomas Pesquet chụp ảnh bão Ida từ trạm ISS.

Một đoàn tàu chở hàng lỏng trang bị máy nén mạnh và hệ thống ống nhiều lỗ phức tạp tiến về phía Cuba để thử nghiệm một phát minh mà người Na Uy đã sử dụng suốt nhiều thập kỷ để ngăn vịnh biển đóng băng vào mùa đông. Một số cư dân tỏ ra hoài nghi về hiệu quả của công nghệ và cho rằng nhà chức trách nên đầu tư vào gia cố cống thoát nước. Tuy nhiên, mô phỏng trên máy tính và thử nghiệm quy mô nhỏ cho kết quả khả quan.

Trên đây là một tình huống giả định mà công ty OceanTherm và giám đốc điều hành của họ, kỹ sư vi tính kiêm cựu sĩ quan tàu ngầm của Hải quân Na Uy Olav Hollingsaeter, đưa ra. Công nghệ đang được xem xét là màn bong bóng. Mục đích của công nghệ này là trộn nước lạnh từ độ sâu 150 m với nước ấm ở bề mặt. Nhiệt độ nước chỉ giảm vài độ C nhưng vẫn đủ để bão nhiệt đới mất đi nguồn cung cấp năng lượng và không thể mạnh lên.

Một nghiên cứu gần đây của viện nghiên cứu độc lập SINTEF, Na Uy, cho thấy màn bong bóng dài 30km, sâu 100m, sẽ làm nhiệt độ nước biển ở bề mặt giảm từ 28,9 độ C xuống còn 26,1 độ C. Nghiên cứu dựa trên mô hình máy tính, sử dụng dữ liệu đại dương từ Cục quản lý đại dương và khí quyển quốc gia Mỹ (NOAA) và World Ocean Atlas, kết hợp với bộ dữ liệu khí hậu và khí quyển từ Trung tâm dự báo thời tiết tầm trung của châu Âu.

Công nghệ màn bong bóng chỉ bao gồm giải phóng không khí từ đường ống ngầm. Khi bong bóng nổi lên, chúng mang theo nước lạnh từ vùng nước sâu và trộn lẫn với nước ấm hơn ở mặt biển. Dòng hải lưu tự nhiên sau đó mang nước mát đi khắp vùng biển rộng hơn. Nghiên cứu cho thấy sau 48 giờ tạo bong bóng, có thể đo được tác động ở khu vực rộng 30 x 90km. "Chúng tôi rất bất ngờ khi bằng chứng từ mô phỏng máy tính chứng minh giả thuyết của OceanTherm", Paal Skjetne, nhà khoa học nghiên cứu ở SINTEF, cho biết.

Kết quả trên là sự khích lệ lớn đối với Hollingsaeter, người đã tìm hiểu ý tưởng ngăn bão bằng màn bong bóng từ năm 2005. Ông cho biết bước tiếp theo là thử nghiệm quy mô nhỏ với màn bong bóng rộng 1,5 km trên vịnh Mexico để chứng minh hiệu quả đã thấy ở mô hình.

Việc đặt nhiệt độ bề mặt ở 28,9 độ C trong thử nghiệm không phải ngẫu nhiên. Đó là nhiệt độ nước mà cơn bão phát triển. Phần lớn những cơn bão có sức tàn phá trong thập kỷ qua, bao gồm Katrina năm 2005, Harvey năm 2017 và Ida năm 2021, mạnh lên khi đi qua những điểm nóng và xoáy nước ấm ở biển Caribe và vịnh Mexico.

"Bão Harvey chỉ là một áp thấp nhiệt đới trước khi đi qua vùng biển rất nóng, sau đó nó nhanh chóng phát triển thành bão cấp 4", Hollingsaeter cho biết. "Bão Katrina cũng vậy. Do đó, chúng tôi cho rằng nếu nhắm vào những điểm nóng và xoáy nước ấm trước khi bão đi qua, có thể ngăn chúng mạnh lên thành cơn bão có sức tàn phá".

Hollingsaeter ước tính vận hành một đội tuần tra xoáy nước ấm tiêu tốn 350 triệu USD mỗi mùa bão. Thiệt hại do bão Katrina năm 2005 vào khoảng 180 tỷ USD và bão Ida hồi tháng 8 là 65 tỷ USD, theo NOAA. "Chúng ta không có cách nào khác để ngăn bão cấp 4. Chúng ta cần làm điều đó khi cơn bão còn nhỏ và tương đối yếu".

HT (theo khoahoc.tv)