神秘全球震動原因查明!信號持續整整9天,每隔90秒出現一次
科學家利用一種衛星測高新技術,首次證實2023年9月至10月出現的異常性全球地震,是由格陵蘭島發生的兩次巨型海嘯引發的。6月3日,相關論文發表於《自然-通訊》。 2023年9月,科學家探測到一種奇特的全球性地震信號。這些信號每隔90秒出現一次,持續了整整9天,並在一個月後重現。一年後,有兩項研究提出,這些地震異常現象的根源是兩場巨型海嘯,它們發生在格陵蘭島東部的一個偏遠峽灣中,該峽灣是由一座無名冰川升溫形成的。人們認爲海嘯產生的波浪被困在峽灣系統中,形成了來回擺動的駐波,從而引發了神秘的地震信號。 然而直到現在,還沒有對這些駐波進行直接觀測以驗證這一理論。儘管一艘丹麥軍艦在首次地震發生3天后便抵達該峽灣,卻依然未能觀測到這些引發全球震動的海浪。 傳統的衛星高度計由於觀測間隔長,且只能沿衛星正下方採樣,因此只能提供一維的海面剖面圖,無法捕捉到識別這些波浪所需的水位差異。但在這項研究中,研究人員採用了全新的數據分析方法解讀衛星測高數據。這種技術通過測量雷達脈衝從衛星發射到地表再返回所需的時間,測定地球表面(包括海洋)的高度。 研究人員使用了新型地表水海洋地形衛星(SWOT)捕獲的數據。SWOT的核心是Ka波段雷達干涉儀(KaRIn),它配備了兩個安裝在衛星兩側、相距10米的天線。這兩個天線協同工作,通過三角定位分析從雷達脈衝反射回來的信號,使研究人員能夠以前所未有的精度,在50公里寬的範圍內測量海洋和地表水位高度。 研究人員利用KaRIn的數據,在兩次海嘯發生後的不同時間點繪製了格陵蘭峽灣的水位變化圖。這些圖像清晰顯示出跨越峽灣的水位傾斜現象,最大高度差達到兩米。關鍵在於,這些傾斜在不同時刻位於相反方向,表明水體在峽灣中來回流動。 爲了證明此前的理論,研究人員將這些觀測結果與數千公里外測量到的地殼微小運動聯繫起來,從而在衛星未觀測到的時段,也能重建海浪的特徵。此外,研究人員還重建了當時的天氣和潮汐條件,以排除風力或潮汐造成這些現象的可能性。 英國牛津大學的Thomas Monahan表示:“氣候變化正在催生前所未有的極端現象,它們在北極這樣的偏遠地區變化最快,但我們在那裡部署物理傳感器的能力非常有限。這項研究表明,我們可以藉助新一代地球觀測技術研究這些過程。” 論文共同作者、牛津大學的Thomas Adcock表示,這項研究展示了下一代衛星數據如何解釋未知的現象。“我們將獲得關於海嘯、風暴潮和巨浪等海洋極端事件的新見解。然而,充分利用這些數據的同時還需要創新,比如結合機器學習以及我們的海洋物理知識來解讀這些新發現。”