中科大研究可实时监测飓风信号
- 2015/9/28 13:47:26 22628
- 来源：中国科学技术大学
目前传统的飓风监测方法依赖于卫星、飞机与地面气象观测，而这些监测手段都具有很大的局限性，比如卫星不能很好地观测到飓风强度的急剧变化，且当飓风丧失一些热带气旋特征时，卫星观测手段就难以估计其强度。而气象监测部门的侦查飞机则无法对飓风内部的结构进行有效、持续和全面的观测，地面气象观测台站更是远离飓风中心，无法直接监测飓风中心的强度和结构。
“但是，飓风会促使大气、海洋和固体地球相互耦合。”温联星介绍说，飓风通过风眼墙底部的气压扰动激发海浪，海浪的非线性相互作用在海底产生压强扰动，如同击鼓一般将能量传递给固体地球，产生微弱的地震波。因此，通过测量由飓风触发的微弱地震波，可以实现对飓风的实时、有效的监测。
不过，虽然科学家们早在几十年前就观测到这种地震信号，但由于它强度微弱、波形杂乱，学术界一直缺乏有效的方法对其震源进行定位和定量研究。中国科大研究发现，虽然绝大部分飓风触发的地震信号确实表现得杂乱无章、无任何相关性，但是相对于飓风中心排列的地震台站之间的地震信号则存在相关性。这一属性的发现使得地震信号的到达时间差能够被提取，从而可以对飓风触发的地震信号的震源位置进行定位，并测量其强度。
为此，温联星研究组研究建立了一个大气、海洋和固体地球相互耦合的物理模型，利用地震信号成功追踪2012年桑迪飓风中心位置，并监测飓风中心的海面气压扰动与海浪高度。研究还发现了传统卫星监测方法所无法观测到的、飓风消失以后的潜在灾害。研究显示美国新英格兰附件海域在桑迪飓风消失后仍然存在地震源，表明这些地区依然存在被海浪袭击的风险。
这一研究成果表明，地震学可以成为一种有效、实时的飓风监测手段，为飓风内部动力学研究实时提供其中心区域气压扰动数据，同时监测飓风消失后依然存在的潜在灾害。该研究为现代地震学的应用提供了一个崭新的方向。
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