Số 33/2022: USCG Nâng cấp lưới khống chế Hawaii phục vụ giám sát các biến động của núi lửa

Image Content

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam tổng hợp biên soạn.

HVO (Hawaiian Volcano Observatory) cơ quan quan trắc núi lửa của Hawaii trực thuộc Cơ quan Đo đạc Địa chất Liên bang USCG (U.S. Geological Survey) đã tiến hành nghiên cứu, bàn bạc và thống nhất để xây dựng lại và nâng cấp mạng lưới quan trắc sử dụng kỹ thuật trắc địa vệ tinh sau khi một số trạm quan trắc GNSS liên tục đã bị nham thạch phá hủy từ những năm 2018.

Các nhiệm vụ được bắt đầu triển khai ngay sau khi có vụ phun trào nham thạch rất mạnh vào năm 2018 ở khu vực East Rift Kilauea gây ra nhiều vụ sạt trượt cho các vùng lân cận, nguốn vốn triển khai được cấp theo quyết định khôi phục sau thảm họa H.R. 2516 (Additional Supplemental Appropriations for Disaster Relief Act of 2019.

Nhóm triển khai đã tiến hành xây dựng lại và nâng cấp mạng lưới quan trắc trắc địa độ chính xác cao hiện thời của HVO để đảm bảo khả năng xác định, ghi nhận, đánh giá và phản ứng tốt hơn đối với những mối nguy hiểm tiềm tàng do hoạt động của núi lửa liên quan tới tất cả các núi lửa vùng Hawaii. Các tập số liệu đo đạc trắc địa sẽ được sử dụng bởi các chuyên gia và nhà khoa học của HVO nhằm đo đạc những biến dạng bề mặt nhỏ nhất (dịch chuyển bề mặt) sử dụng kỹ thuật đo đạc định vị vệ tinh GNSS, xác định các chỉ số và hệ số trượt bằng ảnh radar vệ tinh InSAR.

Mạng lưới quan trắc trắc địa của HVO được hợp thành bởi 70 trạm thu GNSS hoạt động liên tục cùng với 15 trạm đo các chỉ số trượt, nghiêng nằm trên toàn bộ đảo Hawaii, sau khi được nâng cấp tiếp tục thu ghi và truyền gửi số liệu liên tục cho trung tâm xử lý. Tất cả các loại cảm biến số liệu sử dụng cho các trạm quan trắc này đều đòi hỏi phải được duy tu bảo dưỡng định kỳ, đồng thời nâng cấp để bảo đảm năng lực hoạt động và phù hợp với kỹ thuật công nghệ mới, đặc biệt phải được thay mới ngay nếu bị phá hủy bởi các hoạt động của núi lửa ví dụ như sự kiện phun trào năm 2018.

Dự án nâng cấp mạng lưới bao gồm cả việc thay thế các trang thiết bị đã quá cũ, cải thiện năng lực hoạt động của toàn bộ lưới HVO tiệm cận với khả năng quan trắc sử dụng các thiết bị thời gian thực tại các khu vực trọng yếu như khu vực lân cận núi lửa Kilauea, hỗ trợ khả năng giám sát, phát hiện các chuyển động của mắc ma với những mối nguy tiềm tàng có khả năng gây ra cho khu vực lân cận.

CÁC TRẠM QUAN TRẮC BỊ NHAM THẠCH PHÁ HỦY

Năm 2018, các dòng nham thạch đá phá hủy hoàn toàn ba trạm quan trắc GNSS ở vùng hạ East Rift. Ba trạm GNSS khác cũng bị phá hủy sau khi xảy ra sạt lở ở khu vực lân cận núi Kilauea. Các nhân viên kỹ thuật của HVO triển khai các trạm GNSS lân cận để thay thế tạm thời các trạm đã bị phá hủy nhằm duy trì liên tục nguồn cấp số liệu trong quá trình núi lửa tiếp tục phun trào. Các trạm triển khai thay thế tạm thời được triển khai nhanh, đơn giản đôi khi chỉ là các máy thu GNSS thế hệ mới lắp trên chân máy – Tuy nhiên việc lắp đặt này chỉ mang tính tạm thời trong vài ngày đến vài tuần.

Nhiều trạm quan trắc tạm thời đã được triển khai và thu hồi sau năm 2018. Tuy nhiên vẫn còn 13 trạm tiếp tục được sử dụng tại các điểm xung yếu nhằm duy trì quan trắc và cả 13 trạm này ăng ten thu tín hiệu GNSS đều được lắp trên chân máy đơn giản. Tất cả 13 trạm này đều sẽ được nâng cấp toàn diện, thay thế chân máy bằng các trụ lắp ăng ten tiêu chuẩn, có độ vững chắc và kiên cố tối ưu đối với khu vực núi lửa hoạt động. Các trạm quan trắc mới cũng sẽ được xây dựng và lắp đặt thiết bị để thay thế cho các trạm đã bị phá hủy năm 2018.

TIẾP TỤC QUAN TRẮC GIÁM SÁT TÌNH TRẠNG KHẨN CẤP

Tất cả các máy thu GNSS được cung cấp từ nguồn vốn của dự án đều có khả năng hỗ trợ giám sát tình trạng khẩn cấp liên quan tới các hoạt động phun trào cũng như các hoạt động khác của núi lửa. Số liệu từ các thiết bị này có khả năng giúp HVO phát hiện núi lửa chuyển trạng thái hoạt động và cảnh báo cho các đối tác khác gồm HAVO (Hawai’I Volcanos National Park), HCCD (Hawai’I County Civil Defense) và HI EMA (Hawai’I Emergency Management Agency).

Ví dụ HVO triển khai ba trạm GNSS hoạt động bán liên tục để ứng phó khẩn cấp khi núi lửa Kilauea phun trào. Các trạm này cung cấp cho các nhà khoa học cái nhìn toàn cảnh liên quan tới các dòng mắc ma chảy vào khu vực lân cận Kilauea. Tương tự như vậy, HVO cũng triển khai các thiết bị GNSS để ứng phó khi đánh giá khả năng núi lửa Kilauea tiếp tục hoạt động mạnh hồi tháng 08/2021, cho phép các nhà khoa học theo vết các dòng mắc ma di chuyển xuống hướng nam. Các trang thiết bị mới cung cấp cho HVO thông tin chi tiết nhằm hiểu rõ khả năng cũng như các hoạt động tiềm tàng của Kilauea.

Chương trình trắc địa của HVO giữ vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình giám sát các hoạt động núi lửa. Việc HVO triển khai dự án nâng cấp lưới quan trắc trắc địa nhằm bảo đảm rằng các nhà khoa học của HVO cũng như các đơn vị liên quan khác có khả năng quan trắc liên tục những thay đổi trong hình thái của núi lửa, phản ứng với quá trình phun trào và hiểu rõ hơn khu vực lưu trữ mắc ma cũng như dòng chảy của chúng dưới bề mặt trái đất.

“Chính nhờ có nguồn vốn hỗ trợ đặc biệt này, HVO hiện đã định vị được tầm quan trọng của mình, hình thành được mạng lưới trắc địa kỹ thuật công nghệ mới để bảo đảm cho những hoạt động nghiên cứu và quan trắc hoạt động của núi lửa tại Hawaii, đánh giá những thiệt hại, mối nguy tiềm tàng, cảnh báo sớm và nghiên cứu khoa học chuyên sâu nhằm giảm thiểu tối đa thiệt hại khi núi lửa hoạt động” – Tạp chí Volcano Watch của HVO công bố.

Một trạm quan trắc GNSS lắp đặt tạm thời ở Kilauea khi phản ứng với đợt phun trào hoạt động của núi lửa Kilauea hồi tháng 12/2020.

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn