地动波也能测海温(2)

论文第一作者及通讯作者吴文波在中国科学技能大学攻读研究生期间，就开展了T波的一系列研究。“自2008年起，我实验了操作地动波配景噪音相互关的要领，但不是很抱负。这次，我们提出了操作反复地动代替人工源，并取得了乐成。”

研究人员利用了全球地动台网的地动波形数据，以及Argo项目和ECCO海洋模子发生的海洋学数据。该团队对苏门答腊地域的大量地动波形举办了阐明，发明白富厚的反复地动事件。在此基本上，他们精确丈量了一系列反复地动的T波到时微弱变革，重构了2005至2016年期间T波到时变革的时间序列。

研究人员基于先进的地动波流传算法，计较获得了T波对海水温度变革的敏感核函数，并得到了赤道东印度洋深层海水温度随时间变革特征。“T波流传速度的主要抉择因素是海水温度、盐度和压强（深度）等，个中温度变革对其影响最大，进而影响T波在海水中流传时间。概略来说，海水温度升高1摄氏度可导致声速增加约4米/秒。”倪四道说。

研究人员丈量的T波到时变革总体在正负0.4秒以内，对应的平均海温变革范畴为正负0.08摄氏度。地动T波敏感的深度范畴约莫在水深1000~4000米，可以补充Argo数据缺乏深层海洋（2000米以下）采样的不敷。

该项研究展现了赤道东印度洋的深层海水温度存在准双周、半年和年周期等变革，并且新要领丈量获得的温度存在十年的线性增长趋势，明明高于以前的研究功效。

“对付我们的T波采样区域来说，Argo和ECCO给出的预计别离是0.026摄氏度/十年和0.039摄氏度/十年，而T波功效为0.044摄氏度/十年。这一变暖趋势跨越Argo丈量值的50%以上。”吴文波说。

显，交错的优势

“该研究是地动学与物理海洋交错团结的规范，该要领担任了主动源海洋声学要领的利益，但操作天然地动引发的T波替代了人工源声波。”徐敏汇报《中国科学报》，“凡是，通过主动源地动探测，譬喻多道反射地动研究水体风雅布局，可以拓展物理海洋学的浅层小标准风雅布局及其动力学进程研究；而通过被动源地动视察，能拓展物理海洋学的大标准，或是跨海盆标准布局以及深层水体研究。”

魏泽勋也暗示，操作自然地动发生的地动T波反演深层海水温度是地动学和海洋学学科交错的有益实验，是对传统海洋学视察要领的增补。

同期杂志颁发的美国麻省理工学院传授Carl Wunsch撰写的评述文章认为“该事情展示了经典地动学与物理海洋学学科交错的优势，有望为成立全新的地球海洋视察系统打开新的思路”。

吴文波暗示，该研究展示了地动波丈量海温要领在赤道印度洋地域应用的可行性及其优势，但该要领在包罗极地在内的全球更多地域的应用尚有待研究。别的，还需要更先进的丈量与模仿算法和水听器视察网。

另外，徐敏暗示，该事情主要基于岸边的地动台，假如能将T波视察与光纤水听器以及牢靠水声监督阵列团结，可以将地动学海水温度变革丈量精度进一步提高。

“此后如能针对差异海疆、差异深度举办反演试验，进一步对该要领反演的深海温度精度举办验证、对要领举办优化和完善，并和其他技妙手段融合互补，将为海洋和睦候变革研究提供更富厚的基本资料。”魏泽勋说。

相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.abb9519

https://doi.org/10.1126/science.abe0960