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早期灾害预警:海啸的磁场在海平面变化之前就可以被检测到

2022-01-03 10:36:46 cnBeta.COM
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现在,新研究为利用海啸的磁场来预测海啸波的高度提供了现实世界的证据,它使用的数据来自两个真实事件--2009年萨摩亚的海啸和2010年智利的海啸--它们都有两套必要的数据。这项新研究发表在AGU的《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》上,该杂志专注于固体地球的物理学和化学。

该研究证实了海啸产生的磁场比海平面变化更早到达,其大小可以用来估计海啸的波高。磁场到达的时间有多早取决于水深,但在他们的研究结果中,研究作者发现在4800米深的海面上,提前到达的时间约为海平面变化前一分钟。

如果纳入海啸风险模型,这一信息可以提供更早的灾害预警并有可能拯救生命。

智利海啸过后的景象

“这是非常令人兴奋的,因为在以前的研究中,我们没有观察到(海平面的)变化,”这项研究的论文高级研究作者、京都大学地球物理学家Zhiheng Lin说道,“我们有海平面变化的观察结果,我们发现观察结果跟我们的磁力数据以及理论模拟相吻合。”

研究小组查看了两次海啸期间来自海底压力数据和磁场的海平面变化的同步测量。他们发现,磁场的主要到来类似于地震波开始的时候,可以用于早期海啸预警的目的。海啸产生的磁场非常敏感,甚至可以检测到几厘米的波高。

科罗拉多大学博尔德分校的地磁学研究员Neesha Schnepf指出:“他们做了一些基本上需要做的事情。我们一直需要一项研究将磁场数据跟压力数据中的海平面变化进行比较,我很确定他们是第一个真正比较磁场中的海平面跟压力中的海平面匹配程度的研究,所以这绝对是非常有用的。”Schnepf并未参与这项研究。

当研究人员将海啸磁场的水平和垂直分量跟海平面变化进行比较时,他们发现,如果模型包括对海洋深度和海底以下的电气结构的良好估计,这两个分量都可以精确预测海啸海平面的变化。

磁场和波高之间的这种关系可以用来改进海啸源模型,这些模型可以估计海啸的初始海面地形,然后预测水波到达时间和波高--这些都是为灾难准备和响应提供信息的重要数据。

维护已经很有限的观测站的困难意味着这些类型的海啸数据往往无法获得。此外,这些发现只适用于深海而不是沿海环境,该地区的深水过滤了环境噪音从而使海啸信号得以被检测到。

Lin表示,然而为这些严重的事件提供警告--这些事件有可能会对大片地区造成强烈的破坏--使得这些预测是值得的。

Schnepf说道:“我认为实际的目标是,如果你模拟海啸的能力有了很大的提高,......你可以提出更好的预测,即哪些地区可能需要被警告(以及)它可能对某些地方造成多严重的影响。”

责任编辑:bH_03116

关键词: 科学探索 早期灾害预警:海啸的磁场在海平面变化之前就可

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