全球变暖如何震动地球:地震数据显示,随着地球变暖,海浪强度增强

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当海浪起伏时,它们会对下面的海底施加力并产生地震波。这些地震波是如此强大和广泛,以至于它们在地震仪上显示为稳定的振动,地震仪也是用于监测和研究地震的仪器。

近几十年来,这种波浪信号变得越来越强烈,反映了日益汹涌的海面和更高的海浪。

在一个 新研究 在《自然通讯》杂志上,我和同事追踪了过去四十年世界各地的增长情况。这些全球数据以及其他海洋、卫星和区域地震研究表明,数十年来波浪能量的增加与全球气温上升导致的风暴增加同时发生。

地震学与海浪有什么关系

全球地震网络以监测和研究地震以及让科学家能够 创建图像 地球内部深处。

这些 高灵敏度仪器 连续记录各种自然和人为引起的地震现象,包括火山爆发、核爆炸和其他爆炸、流星撞击、山体滑坡和 冰川地震. 。它们还捕获来自风、水和人类活动的持续地震信号。例如,随着世界各地采取封锁措施,地震网络观察到人为地震噪音的全球安静化 在冠状病毒大流行期间.

然而,全球最普遍的地震背景信号是由风暴驱动的海浪产生的持续不断的震动,称为全球微震。

两种类型的地震信号

海浪产生微震信号 两种不同的方式.

两者中最有活力的,被称为 次生微震, ,以大约 8 到 14 秒的周期跳动。当一组波向不同方向穿过海洋时,它们会相互干扰,从而在海底产生压力变化。然而,干扰波并不总是存在,因此从这个意义上说,它不能完美地代表整体海浪活动。

海浪产生全球地震信号的第二种方式是 称为一次微震过程. 。这些信号是由行进的海浪直接推拉海底引起的。由于波浪内的水运动随着深度的增加而迅速减弱,这种情况发生在水深小于约 1,000 英尺(约 300 米)的区域。主要微震信号在地震数据中可见,为周期在 14 到 20 秒之间的稳定嗡嗡声。

震动的星球告诉我们什么

在我们的研究中, ,我们估计并分析了 20 世纪 80 年代末的历史一次微震强度 52 世界各地的地震仪站点 具有长期连续记录的历史。

我们发现,其中 41 个(79%)的站点在过去几十年中表现出非常显着且渐进的能量增加。

结果表明,自 20 世纪末以来,全球平均海浪能量以每年 0.27% 的中位数增长率增长。然而,自2000年以来,全球平均增长率每年上升0.35%。

20世纪80年代末以来海浪加剧:每个圆圈都是一个地震台,其大小与该台在三年内平滑的地球垂直加速度成正比。红色圆圈表示地面运动大于历史中值的时期;蓝色表示它们较小的时期。同步图显示了所有站点的垂直加速度异常中值,反映了厄尔尼诺现象周期和近年来更明显的增长。来源:里克·艾斯特

我们在南极半岛附近风雨如磐的南大洋地区发现了最大的整体微震能量。但这些结果表明,与历史水平相比,近几十年来北大西洋海浪的加剧速度是最快的。这与最近的研究表明一致 北大西洋风暴强度沿海灾害 正在增加。 风暴塞兰, 2023 年 11 月,狂风巨浪和飓风袭击了欧洲,这是一个破纪录的例子。

长达数十年的微震记录还显示了北半球和南半球之间强烈冬季风暴的季节性波动。它捕捉了南极海冰增长和缩小的波浪抑制效应,以及与厄尔尼诺和拉尼娜周期相关的多年高潮和低谷及其对海浪和风暴的长期影响。

Homes hang over the edge of a cliff above an ocean beach.
2022 年 11 月,飓风妮可的猛烈波浪侵蚀了佛罗里达州代托纳海滩的几处房屋下方的土地。 美联社照片/丽贝卡·布莱克威尔

在一起,这些和 其他最近的地震研究 气候和海洋研究结果表明,随着气候变暖,风暴和海浪正在加剧。

沿海警告

海洋已吸收了约 90%的余热 近几十年来人类活动造成的温室气体排放量不断增加。多余的能量可以转化为 更具破坏性的波浪和更强大的风暴.

我们的结果提供了另一个 对沿海社区的警告, ,海浪高度的增加会冲击海岸线,破坏基础设施和 侵蚀土地. 。持续增加的波浪能的影响进一步加剧 海平面上升 气候变化和地面沉降加剧了这一现象。他们强调缓解气候变化和增强沿海基础设施和环境保护战略的抵御能力的重要性。

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