在一項(xiàng)最新研究中，科學(xué)家利用一種全新的衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)，首次提供了直接觀測(cè)證據(jù)，證實(shí)了2023年9月至10月期間出現(xiàn)的異常全球性地震震動(dòng)，確實(shí)是由于格陵蘭發(fā)生的兩次超級(jí)海嘯所引發(fā)的被困駐波。6月3日，相關(guān)論文發(fā)表于《自然-通訊》。

2023年9月，一種奇特的全球性地震信號(hào)被首次觀察到，它每隔90秒重復(fù)一次，持續(xù)了整整九天，并在一個(gè)月后再次重現(xiàn)。一年后，有兩項(xiàng)科學(xué)研究提出，這些地震異常現(xiàn)象的根源是發(fā)生在格陵蘭東部一個(gè)偏遠(yuǎn)峽灣中的兩場(chǎng)由大規(guī)模山體滑坡引發(fā)的超級(jí)海嘯，而山體滑坡則是由于一座無名冰川升溫所導(dǎo)致的。這些波浪被認(rèn)為被困在了峽灣系統(tǒng)中，形成了來回?cái)[動(dòng)的駐波，從而引發(fā)了神秘的地震信號(hào)。

然而，直到現(xiàn)在，還沒有任何對(duì)這些駐波的直接觀測(cè)來驗(yàn)證這一理論。盡管一艘丹麥軍艦在首次地震發(fā)生三天后便抵達(dá)該峽灣，卻依然未能觀測(cè)到那個(gè)引發(fā)全球震動(dòng)的波浪。

傳統(tǒng)的衛(wèi)星高度計(jì)由于觀測(cè)間隔時(shí)間長(zhǎng)、且只能沿衛(wèi)星正下方進(jìn)行采樣，因此只能提供一維的海面剖面圖，無法捕捉到足夠的水位差異來識(shí)別這些波浪。但在這項(xiàng)新研究中，研究人員采用了全新的數(shù)據(jù)分析方法來解讀衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)。這種技術(shù)通過測(cè)量雷達(dá)脈沖從衛(wèi)星發(fā)射到地表再返回所需的時(shí)間，來測(cè)定地球表面（包括海洋）的高度。

研究人員使用了新型地表水海洋地形衛(wèi)星（SWOT）捕獲的數(shù)據(jù)。SWOT的核心是Ka波段雷達(dá)干涉儀（KaRIn），其配備兩個(gè)安裝在衛(wèi)星兩側(cè)、相距10米的天線。這兩個(gè)天線協(xié)同工作，通過三角定位分析從雷達(dá)脈沖反射回來的信號(hào)，使研究人員能夠以前所未有的精度，在寬達(dá)50公里的范圍內(nèi)，測(cè)量海洋和地表水的高度。

研究人員利用KaRIn的數(shù)據(jù)，在兩次海嘯發(fā)生后的不同時(shí)間點(diǎn)繪制了格陵蘭峽灣的水位變化圖。這些圖清晰地顯示出了跨越峽灣通道的水位傾斜現(xiàn)象，最大高度差達(dá)到兩米。關(guān)鍵在于，這些傾斜方向在不同時(shí)刻相反，表明水體在峽灣中來回流動(dòng)。

為了證明此前提出的理論，研究人員將這些觀測(cè)結(jié)果與數(shù)千公里之外測(cè)量到的地殼微小運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來，使其即使在衛(wèi)星未觀測(cè)到的時(shí)段內(nèi)，也能重建該波浪的特征。此外，他們還重建了當(dāng)時(shí)的天氣和潮汐條件，以排除風(fēng)力或潮汐造成這些現(xiàn)象的可能性。

論文第一作者、英國(guó)牛津大學(xué)工程科學(xué)系博士生Thomas Monahan表示：“氣候變化正在催生出前所未有的極端現(xiàn)象，并且在如北極這樣的偏遠(yuǎn)地區(qū)變化最快，但人類在那里部署物理傳感器的能力卻非常有限。這項(xiàng)研究表明，我們可以借助新一代地球觀測(cè)衛(wèi)星技術(shù)來研究這些過程。”

論文共同作者、牛津大學(xué)工程科學(xué)系教授Thomas Adcock表示，這項(xiàng)研究展示了下一代衛(wèi)星數(shù)據(jù)如何解決過去長(zhǎng)期懸而未決的現(xiàn)象。“我們將能獲得關(guān)于海嘯、風(fēng)暴潮和巨浪等海洋極端事件的新見解。然而，充分利用這些數(shù)據(jù)的同時(shí)還需要?jiǎng)?chuàng)新，比如結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)以及我們對(duì)海洋物理的理解來解讀這些新發(fā)現(xiàn)。”

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