中科大研究表明利用微弱地震信號(hào)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)颶風(fēng)

　　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(fēng)觸發(fā)的微弱地震信號(hào)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)颶風(fēng)，這一研究成果在最新一期的國(guó)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(shí)驗(yàn)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(fēng)激發(fā)的海浪在海底產(chǎn)生壓強(qiáng)擾動(dòng)，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(guò)提取地震信號(hào)，迅速定位震源位置并測(cè)量其強(qiáng)度，從而使有效、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)颶風(fēng)成為可能。

　　眾所周知，颶風(fēng)是極具破壞力的自然現(xiàn)象之一，目前傳統(tǒng)的颶風(fēng)監(jiān)測(cè)方法依賴于衛(wèi)星、飛機(jī)與地面氣象觀測(cè)，而這些監(jiān)測(cè)手段都具有很大的局限性。比如衛(wèi)星不能很好地觀測(cè)到颶風(fēng)強(qiáng)度的急劇變化，且當(dāng)颶風(fēng)喪失一些熱帶氣旋特征時(shí)，衛(wèi)星觀測(cè)手段就難以估計(jì)其強(qiáng)度。而氣象監(jiān)測(cè)部門的偵查飛機(jī)則無(wú)法對(duì)颶風(fēng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效、持續(xù)和全面的觀測(cè)，地面氣象觀測(cè)臺(tái)站更是遠(yuǎn)離颶風(fēng)中心，無(wú)法直接監(jiān)測(cè)颶風(fēng)中心的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)。

　　“但是，颶風(fēng)會(huì)促使大氣、海洋和固體地球相互耦合。”溫聯(lián)星教授介紹說(shuō)，颶風(fēng)通過(guò)風(fēng)眼墻底部的氣壓擾動(dòng)激發(fā)海浪，海浪的非線性相互作用在海底產(chǎn)生壓強(qiáng)擾動(dòng)，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(guò)測(cè)量由颶風(fēng)觸發(fā)的微弱地震波，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)颶風(fēng)的實(shí)時(shí)、有效的監(jiān)測(cè)。

　　不過(guò)，雖然科學(xué)家們?cè)缭趲资昵熬陀^測(cè)到這種地震信號(hào)，但由于它強(qiáng)度微弱、波形雜亂，學(xué)術(shù)界一直缺乏有效的方法對(duì)其震源進(jìn)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(fēng)觸發(fā)的地震信號(hào)確實(shí)表現(xiàn)得雜亂無(wú)章、無(wú)任何相關(guān)性，但是相對(duì)于颶風(fēng)中心排列的地震臺(tái)站之間的地震信號(hào)則存在相關(guān)性。這一屬性的發(fā)現(xiàn)使得地震信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差能夠被精確提取，從而可以對(duì)颶風(fēng)觸發(fā)的地震信號(hào)的震源位置進(jìn)行定位，并測(cè)量其強(qiáng)度。

　　為此，溫聯(lián)星研究組研究建立了一個(gè)大氣、海洋和固體地球相互耦合的物理模型，利用地震信號(hào)成功追蹤2012年桑迪颶風(fēng)中心位置，并監(jiān)測(cè)颶風(fēng)中心的海面氣壓擾動(dòng)與海浪高度。研究還發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)方法所無(wú)法觀測(cè)到的、颶風(fēng)消失以后的潛在災(zāi)害。研究顯示美國(guó)新英格蘭附件海域在桑迪颶風(fēng)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(fēng)險(xiǎn)。

　　這一研究成果表明，地震學(xué)可以成為一種有效、實(shí)時(shí)的颶風(fēng)監(jiān)測(cè)手段，為颶風(fēng)內(nèi)部動(dòng)力學(xué)研究實(shí)時(shí)提供其中心區(qū)域氣壓擾動(dòng)數(shù)據(jù)，同時(shí)監(jiān)測(cè)颶風(fēng)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(gè)嶄新的方向。

?