監測颶風,聽聽它“腳步聲”就行了
- 發佈時間:2015-10-01 01:30:28 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
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科技日報訊 (記者吳長鋒)颶風激發的海浪在海底産生壓強擾動,將能量傳遞給地球,産生微弱的地震波。科學家通過提取地震信號,迅速定位震源位置並測量其強度,從而使有效、實時監測颶風成為可能。日前,國際地球物理學界權威雜誌《地球物理學研究》線上發表了由中國科學技術大學地震與地球內部物理實驗室博士生陳簫翰、田冬冬和導師溫聯星教授完成的這項研究成果。
颶風是極具破壞力的自然現象之一,目前傳統的颶風監測方法依賴於衛星、飛機與地面氣象觀測,而這些監測手段都具有很大的局限性。比如衛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徵時,衛星觀測手段就難以估計其強度。而氣象監測部門的偵查飛機則無法對颶風內部的結構進行有效、持續和全面的觀測,地面氣象觀測臺站更是遠離颶風中心,無法直接監測颶風中心的強度和結構。
“但是,颶風會促使大氣、海洋和固體地球相互耦合。”溫聯星教授介紹,颶風通過風眼墻底部的氣壓擾動激發海浪,海浪的非線性相互作用在海底産生壓強擾動,如同擊鼓一般將能量傳遞給固體地球,産生微弱的地震波。因此,通過測量由颶風觸發的微弱地震波,可以實現對颶風實時、有效的監測。
中國科大研究發現,雖然絕大部分颶風觸發的地震信號確實表現得雜亂無章、無任何相關性,但是相對於颶風中心排列的地震臺站之間的地震信號則存在相關性。這一屬性的發現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的地震信號的震源位置進行定位,並測量其強度。
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