自20世纪80年代以来，地震台站一直在探测到海浪强度的增加，这与气候变化有关。科罗拉多州立大学的一项研究分析了超过35年的数据，发现海浪变得明显更强，反映了由于全球变暖导致风暴强度的增加。这些地震数据揭示了波浪能的长期趋势和变化，强调了保护沿海地区免受气候变化影响的弹性战略的必要性。
自20世纪80年代末以来，全球的现代数字地震台站一直在监测地球的振动。科罗拉多州立大学领导的一项研究表明，自20世纪末以来，由海浪产生的持续的低嗡嗡声变得越来越强，此前被地震学家认为只是背景干扰。
发表在《自然通讯》杂志上的这项研究检查了来自52个地震台站的数据，这些数据记录了35年来每秒一次的地球运动。这一长达数十年的记录支持了独立的气候和海洋研究，表明随着气候变暖，风暴正在加剧。
“地震学可以为世界海浪的变化提供稳定和定量的测量，并补充使用卫星、海洋学和其他方法的研究，”科罗拉多州立大学地球物理学教授、地球科学系主任、主要作者里克·阿斯特说。“地震信号与这些其他研究一致，并显示了我们可能从人为气候变化中预期的各种特征。”
阿斯特和他与美国地质调查局和哈佛大学的合著者研究了初级微地震——一种由大的、长周期的波浪在全球海洋的较浅区域卷动时产生的地震信号。沿海地区的海底经历了这些波的持续推拉，这些压力变化产生了地震波，地震仪可以捕捉到这些地震波。
自20世纪80年代末以来的地震台站位置和全球趋势(红色正，青色负)(a)垂直地面加速度振幅(以十亿分之米为单位)，(b)加速度振幅按其历史中位数归一化，(c)地震能量按其历史中位数归一化。来源:里克·阿斯特
地震仪以监测和研究地震而闻名，但它们也能探测到许多其他东西，包括冰川运动、山体滑坡、火山爆发、大型流星和城市噪音。来自地球表面或内部的各种力的地震波可以在很远的地方被识别，甚至在某些情况下在地球的另一边。
阿斯特说:“随着大气和海洋变暖，它们含有更多的能量，因此风暴变得更加强烈，风暴驱动的海浪的大小和能量也会增加。”“能量越来越大的海浪直接增加了地震波的强度。”
地震信号显示，可以预见的是，南极洲周围以风暴著称的南大洋的海浪是地球上最强的，但北大西洋的海浪在最近几十年里增强得最快，反映出北美东部和西欧之间的风暴日益加剧。
在数据中还可以观察到影响全球风暴强度和分布的多年气候模式，如El Niño和La Niña，此外还可以观察到波浪能量的稳步上升，这反映了全球海洋和空气温度的普遍上升以及更大的风暴。
阿斯特说:“很明显，我们在这些长期地震记录中看到了全球风暴活动的一般信号，此外，全球变暖还导致了风暴活动的长期加剧。”“这似乎是年复一年的一个小信号，但它是渐进的，当你有30多年的数据可供研究时，它会变得非常清晰。”
Aster和他的同事发现，自20世纪末以来，全球平均海浪能量以每年0.27%的中位数增长，自2000年1月以来，每年增长0.35%。
阿斯特说，更大的海浪和与风暴有关的更大的涌潮，加上海平面上升，对沿海生态系统、城市和基础设施来说是一个严重的全球性问题。
阿斯特说:“我们将不得不实施有弹性的战略，并努力减缓气候变化本身，以确保我们的沿海人口和生态系统免受日益暴风雨的未来的影响。”
参考文献:《20世纪末以来在地球地震波场中观测到的海浪能量增加》，作者:Richard C. Aster、Adam T. Ringler、Robert E. Anthony和Thomas A. Lee, 2023年10月32日，《自然通讯》。DOI: 10.1038 / s41467 - 023 - 42673 - w
这项研究是由美国地质调查局和国家科学基金会资助的。
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