【儀表網 發明科技控】中國科學技術大學教授溫聯星課題組研究發現，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。該研究成果9月21日在線發表在《地球物理學研究》上。
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。中國科大研究發現，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。
