Mấy lúc gần đây miền duyên hải phía bắc của NSW và Queensland thường lâm cảnh lụt lội. Khi các cơ quan khí tượng ở Úc (như Bureau of Meteorology – BoM) thông báo “mực nước sông đạt 8 m”, con số này không phải là chiều sâu của nước, mà là độ cao của mặt nước so với một mốc chuẩn cố định đặt tại trạm đo lũ (flood gauge).

BA CÁI THƯỚC ĐO NƯỚC: LŨ, BIỂN VÀ TRIỀU

Bác Ba ngồi bên cửa sổ nhìn ra ngoài vườn vào một buổi sáng ở miền quê Úc. Trời vừa tạnh mưa sau mấy ngày âm u, đất còn sũng nước. Bác mở radio, nghe giọng phát thanh viên nói: “Mực nước sông ở Windsor đã vượt 12 mét…”

Nghe vậy, bác có thể thắc mắc: “Ủa, 12 mét là đo từ đâu? Từ đáy sông hay từ mặt đất? Sao họ biết chính xác vậy?”

Câu chuyện thật ra bắt đầu từ ba cái thước đo mà con người đã kiên nhẫn đặt bên cạnh sông, bên bờ biển, và trong các trạm thủy triều suốt hàng trăm năm. Ba cái thước này giúp ta biết nước đang lên hay xuống, đất cao hay thấp, và biển đang yên hay nổi giận.

- Cái thước đo lũ bên bờ sông - Flood Gauge

Ở Úc, một trong những nơi hay được nhắc đến khi lũ là Windsor – vùng ven sông Hawkesbury, cách Sydney không xa. Ở đó có một cái thước đo lũ đã đứng lặng lẽ hơn nửa thế kỷ.

Cái thước ấy không phải là cây thước gỗ như hồi xưa mình đo chiều cao con nít. Nó là một cột thước lớn, chia vạch từng centimet, cắm sâu xuống nền đất, và đặt ở vị trí cố định bên sông. Ngày nay, nó còn được gắn thêm cảm biến tự động, gửi dữ liệu về thẳng cho Bureau of Meteorology (BoM).

Khi nước dâng, mặt nước chạm đến vạch nào thì máy ghi lại vạch đó. Nhưng điều quan trọng là: vạch 0 của thước không phải là đáy sông, cũng không phải mực nước biển.

Nó là một mốc quy ước, do các kỹ sư thủy văn đặt ra để tiện theo dõi.
Ví dụ ở Windsor:
• Mốc 0 của thước đặt ở một độ cao nhất định so với mặt đất.
• Khi BoM nói “nước đạt 12 mét”, nghĩa là mặt nước cao hơn mốc 0 của thước 12 mét.

Cái thước này có nguồn gốc từ thế kỷ 19, thời người Anh mới đến Úc. Họ cần biết sông lên xuống thế nào để bảo vệ nông trại, cầu cống, và tàu bè. Đến năm 1908, khi BoM được thành lập, hệ thống đo lũ được chuẩn hóa và kết nối thành mạng lưới toàn quốc.

Nhờ vậy, mỗi khi nghe “nước lên 8 mét”, chúng ta có thể hình dung đó là độ cao mặt nước so với một mốc cố định, chứ không phải độ sâu của sông.

- Cái thước đo độ cao của cả đất nước - Australian Height Datum (AHD)

Giờ ta rời bờ sông, đi lên núi một chút. Bác Ba có bao giờ tự hỏi:
“Người ta nói núi Kosciuszko cao 2,228 mét so với mực nước biển. Vậy mực nước biển nào? Biển lúc triều lên hay triều xuống?”

Câu trả lời nằm trong một công trình vĩ đại của Úc: Australian Height Datum (AHD) – mốc chuẩn độ cao của cả lục địa.

AHD được tạo ra như thế nào?

Từ năm 1966 đến 1968, các nhà khoa học Úc đặt 30 trạm thủy triều quanh bờ biển, đo mực nước biển liên tục
trong 2 năm.

Họ lấy mực nước biển trung bình của 2 năm đó làm độ cao 0 mét.

Rồi họ dùng kỹ thuật đo cao hình học – spirit levelling – kéo dài 97,230 km từ bờ biển vào sâu trong đất liền,
nối tất cả các điểm đo lại với nhau.

Đến năm 1971, AHD chính thức ra đời.

Từ đó, mọi độ cao ở Úc – từ mái nhà, con đường, đến đỉnh núi – đều được tính so với mực nước biển trung bình 1966–1968.

Ví dụ cụ thể: Nếu chúng ta đứng ở Circular Quay (Sydney), mặt đất dưới chân chúng ta có độ cao khoảng 5 mét AHD. Nghĩa là: nó cao hơn mực nước biển trung bình 5 mét, theo chuẩn năm 1971.

Còn nếu chúng ta đứng trên cầu West Gate ở Melbourne, mặt cầu cao khoảng 58 mét AHD.

Nhờ AHD, kỹ sư xây cầu, nhà quy hoạch đô thị, và cả người dân đều biết đất chỗ nào cao – thấp, chỗ nào dễ bị ngập.

- Cái thước đo thủy triều - Tide Gauge

Giờ ta đi ra biển. Bác Ba đứng ở bến cảng Fremantle (Tây Úc), nhìn thấy một căn nhà nhỏ màu trắng nằm sát mép nước. Trong căn nhà ấy có một thiết bị đặc biệt: tide gauge – thước đo thủy triều.

Tide gauge hoạt động ra sao?

Ngày xưa, tide gauge chỉ là một cái phao trong ống đứng. Nước lên thì phao lên, nước xuống thì phao xuống. Một cây bút gắn vào phao vẽ đường lên xuống lên giấy cuộn.

Ngày nay, tide gauge dùng cảm biến áp suất hoặc sóng siêu âm. Nó đo độ cao mặt nước biển từng phút, từng
giờ, rồi gửi dữ liệu về trung tâm.

Cường triều - khi biển nổi giận

Có những ngày biển không chỉ lên theo thủy triều, mà còn bị gió mạnh và áp suất thấp đẩy lên cao bất thường. Đó là cường triều (storm surge).

Ví dụ: Năm 2011, khi bão Yasi đổ vào Queensland, tide gauge ở Townsville ghi nhận mực nước biển cao hơn bình thường hơn 1 mét. Chính nhờ tide gauge mà người ta biết biển đang dâng nhanh, kịp thời sơ tán dân.

Tide gauge và mực nước biển trung bình

Dữ liệu từ tide gauge không chỉ để cảnh báo bão. Nó còn được dùng để tính mực nước biển trung bình (MSL) - thứ mà ta dùng để tạo ra AHD.

Trên thế giới có hơn 1,450 trạm thủy triều, trong đó khoảng 950 trạm vẫn hoạt động. Tất cả dữ liệu được lưu trữ bởi PSMSL – Permanent Service for Mean Sea Level, cơ quan quốc tế chuyên theo dõi mực nước biển.

- Ba cái thước – ba câu chuyện, nhưng cùng một mục đích

Nếu chúng ta nhìn lại, chúng ta sẽ thấy ba cái thước đo này – flood gauge, AHD, tide gauge – tuy khác nhau nhưng đều phục vụ một mục đích chung: Chúng giúp con người hiểu nước đang ở đâu, đất đang ở đâu, và chúng thay đổi ra sao.

• Flood gauge: giúp ta biết sông đang lên hay xuống, để bảo vệ nhà cửa.
• AHD:  giúp ta biết độ cao của đất, để xây dựng an toàn.
• Tide gauge: giúp ta biết biển đang yên hay động, để cảnh báo bão và theo dõi biến đổi khí hậu.

Chúng là ba người bạn thầm lặng, đứng bên sông, bên biển, và trên đất liền, ghi chép từng milimet thay đổi của thiên nhiên.

Sau khi biết rõ câu chuyện của ba loại thước đo này, bác Ba tin rằng lần tới khi nghe radio nói “nước sông lên 8 mét”, hay thấy bảng chỉ đường ghi “độ cao 120 m”, hay xem bản tin nói “cường triều 1.2 m”, bác Ba tự tin mình hiểu cách chính xác:

• Đó không phải những con số mơ hồ.
• Đó là kết quả của hàng trăm năm đo đạc, ghi chép, và xây dựng chuẩn mực.
• Đó là tiếng nói của 3 cái thước đo – nhân chứng lặng lẽ của thiên nhiên.

BBT Dân Việt News