Góc nhìn vệ tinh về trận lũ kỷ lục trên sông Gandak

Đợt mưa bão trút xuống khu vực miền núi Nepal đã tạo ra dòng chảy cực lớn, đẩy mực nước sông Gandak lên mốc kỷ lục chưa từng thấy trong hàng thập kỷ. Nhờ các công nghệ chụp ảnh từ không gian của NASA, những biến đổi diện rộng trên bề mặt Trái Đất cùng mức độ ngập lụt qua bãi bồi và đê bao kiên cố đã được ghi nhận chi tiết. [1]

Việc quan sát dòng sông bằng thiết bị vệ tinh không chỉ giúp làm rõ quy mô của đợt thiên tai xuyên biên giới này mà còn cho thấy cách các dải phổ ánh sáng được ứng dụng để tách biệt thảm thực vật, mây và dòng nước tràn bờ. [1]

Trận mưa bão muộn và đợt dâng nước kỷ lục

Vào giai đoạn cuối của mùa gió mùa, các tỉnh miền núi Lumbini và Gandaki tại Nepal phải hứng chịu những trận mưa lớn dồn dập. Lượng nước trút xuống liên tục đã kích hoạt hàng loạt vụ sạt lở đất nghiêm trọng trên vùng địa hình dốc, đồng thời dồn một lưu lượng nước khổng lồ vào hệ thống sông ngòi đan thắt trong khu vực. [1]

Dòng chảy cuộn trào nhanh chóng đổ về sông Gandak, hay còn gọi là sông Narayani tại Nepal, khiến mực nước dâng cao nhanh chóng tại cả vùng thượng lưu lẫn các địa phương thuộc hạ lưu tại Ấn Độ. Dòng sông vốn mang đặc tính phân nhánh rộng với các dải cát và phù sa biến động đã lập tức quá tải trước lượng nước đổ về. [1]

Tại trạm đo Devghāt ở Nepal, các thiết bị thủy văn đã ghi nhận mực nước đỉnh điểm chạm mốc 11,94 mét vào ngày 27 tháng 9. Đây là con số cao nhất từng xuất hiện tại trạm quan trắc này kể từ khi các hoạt động đo đạc bắt đầu được đưa vào vận hành từ những năm 1960. [1]

Sóng lũ tiếp tục di chuyển xuống hạ lưu về phía Ấn Độ, khiến nhiều trạm quan trắc dọc theo lưu vực sông như Bagaha, Dumariaghat, Rewaghat và Lalganj cũng đồng thời thiết lập những mốc mực nước lịch sử mới. [1]

Tác động vỡ đê và diện ngập rộng lớn

Khi áp lực nước dâng vượt qua sức chứa tự nhiên của lòng sông, dòng nước lũ mạnh mẽ đã tràn qua và phá vỡ các tuyến đê bảo vệ ở nhiều khu vực dọc hành trình. Hệ quả là nước lũ tràn ra trên phạm vi rộng, ảnh hưởng trực tiếp tới các vùng đất nông nghiệp và vùng dân cư kéo dài hàng trăm kilomet. [1]

Ở một số khu vực, dòng nước tràn ngập các cánh đồng canh tác theo mùa nằm trên những dải cát và phù sa thấp trong lòng sông, nơi hiện tượng ngập úng định kỳ trong mùa mưa là điều có thể dự báo trước. Tuy nhiên, sức ép của đợt lũ lần này đã vượt qua ngưỡng an toàn thông thường. [1]

Nước lũ tiếp tục phá vỡ các bờ bao bảo vệ kiên cố hơn, tràn sâu vào các khu vực định cư lâu đời như Bagaha, Areraj và Fulia Khand. Sự cố tràn đê khiến đời sống người dân bị đảo lộn trên diện rộng. [1]

Các báo cáo ghi nhận ngập lụt và lở đất đã tác động tới hàng trăm làng mạc, buộc hàng nghìn cư dân phải di chuyển sơ tán và gây gián đoạn nghiêm trọng cho hạ tầng giao thông kết nối. [1]

Cơ chế phân tách nước lũ trên ảnh phổ vệ tinh

Để có được cái nhìn toàn cảnh về phạm vi ngập lụt, các nhà khoa học đã khai thác dữ liệu từ thiết bị MODIS trên hai vệ tinh Terra và Aqua của NASA. Những hình ảnh thu nhận trước và sau đợt mưa lớn giúp tái hiện sự thay đổi bề mặt đất đá và sông ngòi một cách trực quan. [1]

Bằng cách kết hợp dữ liệu ánh sáng hồng ngoại và ánh sáng khả kiến (sử dụng dải phổ MODIS 7-2-1), các bức ảnh màu giả cho phép hiển thị rõ nét sự khác biệt giữa các bề mặt mà mắt thường khó phân biệt được trên ảnh chụp tự nhiên. [1]

Trong phương pháp hiển thị này, vùng nước lũ đục ngầu phù sa xuất hiện với sắc màu xanh dương đậm hoặc thẫm, giúp định hình chính xác ranh giới của những khu vực bị nhấn chìm. [1]

Thảm thực vật phát triển mạnh trên mặt đất được thể hiện bằng màu xanh lá cây sáng, trong khi các dải mây di chuyển phía trên bề mặt có màu xanh nhạt. Sự đối lập này giúp các chuyên gia phân tích nhanh chóng khoanh vùng tổn thất nông nghiệp và mức độ tràn bờ của dòng sông. [1]

Ứng dụng các công cụ quan sát toàn cầu

Nỗ lực giám sát thiên tai hiện đại dựa vào việc tích hợp dữ liệu gần như theo thời gian thực từ các nền tảng không gian chuyên dụng. NASA cung cấp nhiều giao diện mở hỗ trợ việc theo dõi các hiện tượng thời tiết cực đoan trên khắp thế giới. [1]

Các hệ thống như Worldview, FLOOD Viewer và GPM IMERG Global Viewer đóng vai trò trung tâm trong việc tổng hợp lượng mưa dự báo và theo dõi biến động diện tích ngập lụt. Chúng cho phép các nhà nghiên cứu quan sát diễn biến thiên tai mà không bị hạn chế bởi địa hình phức tạp hay ranh giới quốc gia. [1]

Ví dụ, một nhà nghiên cứu có thể dùng các nền tảng quan sát này để so sánh hình ảnh dòng sông giữa mùa khô và mùa lũ, từ đó xác định chính xác các điểm đê bao bị tổn thương hoặc những vùng bãi bồi diara bị nhấn chìm hoàn toàn. (Đây là cách hình dung công dụng của công cụ phân tích vệ tinh trong thực tế). [1]

Sự kết hợp giữa dữ liệu đo đạc trực tiếp từ trạm thủy văn mặt đất và ảnh chụp vệ tinh không gian đã mang lại một bức tranh toàn diện, hỗ trợ tích cực cho các công tác đánh giá thảm họa cũng như quy hoạch đê điều trong tương lai. [1]