中科大研究表明利用微弱地震信號可實時監(jiān)測颶風

　　中新網(wǎng)合肥9月25日電 (記者 吳蘭)記者25日從中科大采訪獲悉，該?？蒲腥藛T研究表明利用颶風觸發(fā)的微弱地震信號可實時監(jiān)測颶風，這一研究成果在最新一期的國際地球物理學(xué)界權(quán)威雜志《地球物理學(xué)研究》在線發(fā)表。

　　中科大地震與地球內(nèi)部物理實驗室博士生陳簫翰、田冬冬和導(dǎo)師溫聯(lián)星教授等發(fā)現(xiàn)，颶風激發(fā)的海浪在海底產(chǎn)生壓強擾動，將能量傳遞給固體地球，產(chǎn)生微弱的地震波?？茖W(xué)家可以通過提取地震信號，迅速定位震源位置并測量其強度，從而使有效、實時監(jiān)測颶風成為可能。

　　眾所周知，颶風是極具破壞力的自然現(xiàn)象之一，目前傳統(tǒng)的颶風監(jiān)測方法依賴于衛(wèi)星、飛機與地面氣象觀測，而這些監(jiān)測手段都具有很大的局限性。比如衛(wèi)星不能很好地觀測到颶風強度的急劇變化，且當颶風喪失一些熱帶氣旋特征時，衛(wèi)星觀測手段就難以估計其強度。而氣象監(jiān)測部門的偵查飛機則無法對颶風內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進行有效、持續(xù)和全面的觀測，地面氣象觀測臺站更是遠離颶風中心，無法直接監(jiān)測颶風中心的強度和結(jié)構(gòu)。

　　“但是，颶風會促使大氣、海洋和固體地球相互耦合?！睖芈?lián)星教授介紹說，颶風通過風眼墻底部的氣壓擾動激發(fā)海浪，海浪的非線性相互作用在海底產(chǎn)生壓強擾動，如同擊鼓一般將能量傳遞給固體地球，產(chǎn)生微弱的地震波。因此，通過測量由颶風觸發(fā)的微弱地震波，可以實現(xiàn)對颶風的實時、有效的監(jiān)測。

　　不過，雖然科學(xué)家們早在幾十年前就觀測到這種地震信號，但由于它強度微弱、波形雜亂，學(xué)術(shù)界一直缺乏有效的方法對其震源進行定位和定量研究。中科大研究發(fā)現(xiàn)，雖然絕大部分颶風觸發(fā)的地震信號確實表現(xiàn)得雜亂無章、無任何相關(guān)性，但是相對于颶風中心排列的地震臺站之間的地震信號則存在相關(guān)性。這一屬性的發(fā)現(xiàn)使得地震信號的到達時間差能夠被精確提取，從而可以對颶風觸發(fā)的地震信號的震源位置進行定位，并測量其強度。

　　為此，溫聯(lián)星研究組研究建立了一個大氣、海洋和固體地球相互耦合的物理模型，利用地震信號成功追蹤2012年桑迪颶風中心位置，并監(jiān)測颶風中心的海面氣壓擾動與海浪高度。研究還發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)衛(wèi)星監(jiān)測方法所無法觀測到的、颶風消失以后的潛在災(zāi)害。研究顯示美國新英格蘭附件海域在桑迪颶風消失后仍然存在地震源，表明這些地區(qū)依然存在被海浪襲擊的風險。

　　這一研究成果表明，地震學(xué)可以成為一種有效、實時的颶風監(jiān)測手段，為颶風內(nèi)部動力學(xué)研究實時提供其中心區(qū)域氣壓擾動數(shù)據(jù)，同時監(jiān)測颶風消失后依然存在的潛在災(zāi)害。該研究為現(xiàn)代地震學(xué)的應(yīng)用提供了一個嶄新的方向。

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