環境與生態

地震傳來海嘯之聲

海嘯型地震產生的獨特聲波,有助於提早預警海嘯來襲。

撰文/曼德鮑姆(Ryan F. Mandelbaum)
翻譯/邱淑慧

環境與生態

地震傳來海嘯之聲

海嘯型地震產生的獨特聲波,有助於提早預警海嘯來襲。

撰文/曼德鮑姆(Ryan F. Mandelbaum)
翻譯/邱淑慧


海面浮標是現今最先進的海嘯偵測系統。雖然地震資料能警示人們有海底地震發生,但是當地震引發一連串波動可能造成災難時,策略性佈置的浮動偵測器往往能提供關鍵預警。然而預警通常最多只能在海嘯襲擊前幾分鐘發佈,為了爭取更多時間疏散避難,科學家開始以新角度來解碼海底地震產生的聲波。聲波在水中傳遞的速度可達每秒1500公尺,是海嘯行進速度的10倍以上。


地震研究人員卡德里(Usama Kadri)是任職於英國卡地夫大學和美國麻省理工學院的應用數學家及工程師,他對於海嘯型地震產生的聲重力波(acoustic gravity wave)特別感興趣,這種海面下的聲波頻率很低,因此重力造成的壓力變化會改變其波長與速度。由於這些聲波具有獨特性質,理論上,科學家可以輕易把它自海洋背景噪音中分離。卡德里說:「沒有聲重力波,你當然還是可以知道有地震發生,但是無法得知會有海嘯。」


2004年印度洋海嘯奪走了數十萬條人命,卡德里以該次海嘯資料進行模擬,研究成果發表於《地球物理研究通訊》。海嘯波抵達島國斯里蘭卡需要兩個小時,但他們並未接收到海嘯預警。根據這項研究計算,如果在距震央1000公里處設置具備水中受波器的聲重力波偵測站,將可爭取到90分鐘以上的預警時間。


美國德拉瓦大學應用海洋研究中心的博士後研究員阿杜拉里(Ali Abdolali)表示,卡德里的工作雖然重要,但仍屬於理論層次,模型過於簡化。阿杜拉里也嘗試解碼海嘯型地震產生的水下聲波。曾與卡德里共同研究、現任職於伍茲霍爾海洋研究所的科學家奧利維拉(Tiago Oliveira)表示,事實上,研究人員60多年前就已經知道水下地震會產生特殊的聲波,但近年來水下受波器更加靈敏、電腦運算更快速,引起研究人員對這個領域的新一波興趣。不過,奧利維拉提醒,仰賴偵測聲波的海嘯偵測系統要問世,可能還需要10年甚至更久。


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