2023年9月16日,全球许多地震监测站突然捕捉到一个令人费解的信号:地球以大约每90秒一次的频率轻微震动,这种现象持续了整整九天。随后,一个月后,这种规律性的震动又再度出现,持续约一周时间。这一反复出现的地震波,其频率被测定为10.88毫赫兹,但起源长期未明。世界科学界一度将此现象归因于多种可能原因,包括远距离地震波、海洋波动甚至神秘的地壳运动。然而,真正的答案直到牛津大学研究团队的深入研究才浮出水面。牛津的科学家们结合最新卫星数据和先进的人工智能分析技术,首次提供了这段神秘震动信号的直接证据。
此前有学者猜测,这种震动可能与格陵兰东部迪克森峡湾发生的两次巨大滑坡引发的海啸有关。这些海啸波浪因为峡湾的特殊地形限制,形成了强有力的“海晃”效应,即海水在峡湾内来回摆动形成的驻波,从而反复激发地球的震动。尽管理论上合理,但缺少直接观测证据让这一假设难以完全被证实。此次研究的转折点来自一颗名为“地表水与海洋地形测绘卫星”(Surface Water and Ocean Topography,简称SWOT)的新一代卫星。这颗卫星于2022年12月发射,采用了创新的Ka波段雷达干涉测量系统(KaRIn),能够以高分辨率扫描长达50公里宽的水体表面,高达2.5米的精度使得以前难以观测的细节得以呈现。利用SWOT卫星所提供的精准水平面高度变化数据,研究团队创造了迪克森峡湾在海啸过后的水面高程动态图。
数据显示,海水表面在峡湾中存在高达两米的倾斜斜坡,这一倾斜随时间反复变化,正是海晃的典型表现。为了排除气象因素和潮汐的干扰,研究者同时对比了风速、潮汐记录与全球地壳运动数据,发现小范围地壳的轻微抖动时间与海晃频率高度吻合,进一步验证了海啸波与地震波之间的联系。此外,研究团队采用贝叶斯机器学习模型结合地震数据,估算出这次海啸波潮的初始高度高达7.9米,这一数据不仅反映了海啸事件的剧烈程度,也显示出在气候变化加剧背景下,极端自然现象的复杂性和隐蔽性。值得一提的是,SWOT卫星的典型测量间隔相对较长,无法完全捕捉海洋中的快速动态变化。为此,研究团队设计了特殊的算法和数据分析手段,克服数据缺口,确保了海晃动力学过程的准确再现。此次研究不仅揭示了2023年持续九天的规律性地震波的真实起源,也开启了利用新一代卫星和人工智能技术监测地球极端环境的新篇章。
随着气候变化加剧,极端滑坡、海啸、风暴潮等极端事件在偏远地区的频发使得传统地面监测方法面临前所未有的挑战。SWOT卫星及类似技术为科学家们提供了空前的观测手段,能够在全球范围内实时捕捉数据,助力更早识别和预测潜在的自然灾害风险。牛津大学的科研人员强调,格陵兰的迪克森峡湾是气候变暖导致冰盖融化和地质不稳定性的缩影。研究凸显出环境变化正以人们难以直接观察的方式影响着地球系统。未来,结合卫星遥感、机器学习和地震监测的多元技术手段,将成为揭示地球深层动态和预警极端事件的关键。此次发现也提醒我们,应对日益严峻的气候挑战需要全球科研协作与技术创新,不断提升对复杂自然现象的认识和应对能力。
总的来说,牛津大学对2023年地球“每90秒震动一次”现象的解析,揭示了一场隐匿于海洋深处的巨大自然力量。这场由格陵兰东部巨型海啸引发的海晃现象,不仅让地球产生了持续而规律的抖动,也让科学家们看到了卫星遥感技术在极端环境监测中的巨大潜力。随着全球气候环境的不断变化,我们对地球复杂动力系统的理解将日益深化,而先进的观测技术和智能分析工具无疑将在其中发挥不可替代的作用。未来,提升对偏远区域自然现象的监测能力,对于保障人类社会安全、应对极端灾害风险意义重大。