Как глобальное потепление сотрясает Землю:Сейсмические данные показывают, что океанские волны набирают силу по мере того, как планета нагревается.

Когда океанские волны поднимаются и опускаются, они воздействуют на морское дно внизу и генерируют сейсмические волны.Эти сейсмические волны настолько мощны и широко распространены, что проявляются в виде устойчивого гула на сейсмографах — тех же инструментах, которые используются для мониторинга и изучения землетрясений.

В последние десятилетия этот волновой сигнал стал более интенсивным, отражая все более штормовое море и более сильное волнение океана.

В новое исследование В журнале Nature Communications мы с коллегами отслеживали этот рост по всему миру за последние четыре десятилетия.Эти глобальные данные, наряду с другими океаническими, спутниковыми и региональными сейсмическими исследованиями, показывают десятилетний рост энергии волн, который совпадает с усилением штормов, вызванным повышением глобальной температуры.

Какое отношение сейсмология имеет к океанским волнам

Глобальные сейсмографические сети наиболее известны благодаря мониторингу и изучению землетрясений, а также тем, что позволяют ученым создавать изображения глубоких недр планеты.

Эти высокочувствительные инструменты непрерывно фиксируют огромное разнообразие природных и техногенных сейсмических явлений, включая извержения вулканов, ядерные и другие взрывы, метеоритные удары, оползни и ледниковые землетрясения.Они также улавливают постоянные сейсмические сигналы от ветра, воды и деятельности человека.Например, сейсмографические сети наблюдали глобальное затишье антропогенного сейсмического шума, поскольку по всему миру были введены меры по изоляции. во время пандемии коронавируса.

Однако наиболее глобально распространенным из сейсмических фоновых сигналов является непрерывный шум, создаваемый штормовыми океанскими волнами, называемый глобальным микросейсмом.

Два типа сейсмических сигналов

Океанские волны генерируют микросейсмические сигналы в два разных способа.

Самый энергичный из них, известный как вторичный микросейсм, пульсирует с периодом от восьми до 14 секунд.Когда волны движутся по океанам в разных направлениях, они мешают друг другу, создавая изменение давления на морском дне.Однако мешающие волны присутствуют не всегда, поэтому в этом смысле это несовершенный показатель общей активности океанских волн.

Второй способ, которым океанские волны генерируют глобальные сейсмические сигналы, — это называется первичным микросейсмическим процессом.Эти сигналы вызваны бегущими океанскими волнами, которые толкают и притягивают морское дно.Поскольку движение воды внутри волн быстро затухает с глубиной, это происходит в регионах, где глубина воды составляет менее 1000 футов (около 300 метров).Первичный микросейсмический сигнал виден в сейсмических данных как устойчивый гул с периодом от 14 до 20 секунд.

О чем говорит нам трясущаяся планета

В нашем исследовании, мы оценили и проанализировали историческую интенсивность первичного микросейсма с конца 1980-х годов на уровне 52 сейсмографические площадки по всему миру с длительной историей непрерывной записи.

Мы обнаружили, что 41 (79%) из этих станций демонстрировали весьма значительный и прогрессивный рост энергопотребления на протяжении десятилетий.

Результаты показывают, что глобальная средняя энергия океанских волн с конца 20-го века увеличивалась в среднем на 0,27% в год.Однако с 2000 года средний глобальный рост этого показателя увеличивался на 0,35% в год.

Мы обнаружили наибольшую общую энергию микросейсм в очень бурных регионах Южного океана вблизи полуострова Антарктида.Но эти результаты показывают, что волны в Северной Атлантике усиливались быстрее всего за последние десятилетия по сравнению с историческими уровнями.Это согласуется с недавними исследованиями, предполагающими Интенсивность шторма в Северной Атлантике и прибрежные опасности увеличиваются. Шторм Киаран, обрушившийся на Европу мощными волнами и ураганным ветром в ноябре 2023 года, стал одним из рекордных примеров.

Многолетние записи микросейсм также показывают сезонные колебания сильных зимних штормов между Северным и Южным полушариями.В нем отражены эффекты затухания волн, вызванные ростом и сокращением морского льда в Антарктике, а также многолетние максимумы и минимумы, связанные с циклами Эль-Ниньо и Ла-Нинья, и их долгосрочное воздействие на океанские волны и штормы.

Вместе эти и другие недавние сейсмические исследования дополняют результаты исследований климата и океана, показывающие, что штормы и волны усиливаются по мере потепления климата.

Береговое предупреждение

Океаны поглотили около 90% избыточного тепла связано с ростом выбросов парниковых газов в результате деятельности человека в последние десятилетия.Эта избыточная энергия может привести к более разрушительные волны и более мощные штормы.

Наши результаты предлагают еще один предупреждение для прибрежных сообществ, где увеличение высоты океанских волн может обрушиваться на береговую линию, нанося ущерб инфраструктуре и эрозия земли.Последствия увеличения энергии волн еще больше усугубляются продолжающимися повышение уровня моря подпитывается изменением климата и оседанием осадков.И они подчеркивают важность смягчения последствий изменения климата и повышения устойчивости прибрежной инфраструктуры и стратегий защиты окружающей среды.