中科大研究表明利用微弱地震信號可實時監測颶風

　　中新網合肥9月25日電 (記者 吳蘭)記者25日從中科大采訪獲悉，該校科研人員研究表明利用颶風觸發的微弱地震信號可實時監測颶風，這一研究成果在最新一期的國際地球物理學界權威雜志《地球物理學研究》在線發表。

　　中科大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等發現，颶風激發的海浪在海底產生壓強擾動，將能量傳遞給固體地球，產生微弱的地震波。科學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、實時監測颶風成為可能。

　　眾所周知，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于衛星、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征時，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。”溫聯星教授介紹說，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產生壓強擾動，如同擊鼓一般將能量傳遞給固體地球，產生微弱的地震波。因此，通過測量由颶風觸發的微弱地震波，可以實現對颶風的實時、有效的監測。

　　不過，雖然科學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，學術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，但是相對于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，并測量其強度。

　　為此，溫聯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所無法觀測到的、颶風消失以后的潛在災害。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，表明這些地區依然存在被海浪襲擊的風險。

　　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，同時監測颶風消失后依然存在的潛在災害。該研究為現代地震學的應用提供了一個嶄新的方向。

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