用地震波監測颶風
- 發佈時間：2015-11-06 07:01:42 來源：經濟日報 責任編輯：羅伯特
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，但都具有很大局限性。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，衛星觀測手段難以估計其強度。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。”中國科學技術大學教授溫聯星介紹説，颶風擾動激發海浪，海浪在海底産生壓強擾動，如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，科學家可以迅速定位震源位置並測量其強度，實現對颶風的實時、有效監測。
近日，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。
其實，科學家們早在幾十年前就觀測到這種地震信號，但因其強度微弱、波形雜亂，一直缺乏有效方法對震源進行定位和定量研究。中國科大的研究發現，雖然絕大部分颶風觸發的地震信號表現得雜亂無章、無任何相關性，但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，這使得地震信號的到達時間差能被精確提取，從而可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。
為此，溫聯星研究組建立了一個大氣、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，並監測颶風中心的海面氣壓擾動與海浪高度。研究還發現了傳統衛星監測方法無法觀測到的、颶風消失後的潛在災害。
這一研究成果表明，地震學可以成為一種有效、實時的颶風監測手段，為颶風內部動力學研究實時提供其中心區域氣壓擾動數據，同時監測颶風消失後依然存在的潛在災害。該研究也為現代地震學的應用提供了一個嶄新的方向。
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