以地震雜訊拼湊出過去的氣候

Seismic noise unearths lost hurricanes
http://www.physorg.com/news175262072.html

October 20th, 2009

地震學家發現一種將北大西洋颶風歷史拼湊起來的新方法 -- 藉由回顧這顆星球的地震雜訊（seismic noise）記錄。那是一種切入豐富地震記錄寶庫的全新方法，而且這種策略也許能幫忙在全球暖化以及颶風頻率或強度間建立一種連結。

"任何人都不會去找某種像「地震學中的颶風記錄」這樣的東西，" 西北大學 Evanston 校區的 Carl Ebeling 表示。"那是一種奇怪且不可思議的組合。"

這項研究試圖對付一個存在已久的、關於「由於氣候變遷所造成的海面水域暖化是否在北大西洋產生更頻繁或更強大的颶風」的爭論。那是一個很難回答的問題。

在 1960 年代開始有衛星觀測之前，天氣監測總是時好時壞。船隻、飛機與位於陸地的監測站或許會錯過某些颶風，那有持續約一週的傾向，Ebeling 表示。這樣的不確定性造成科學家的困擾，直到他們知道確切數量之前，他們無法確認趨勢。

為了填補這些歷史空白，Ebeling 與同僚 Seth Stein 尋找地震雜訊，一種持續存在的背景訊號，充滿（bathes）地球的表面。地震雜訊從大氣取得其能量，接著透過海洋傳播到固體的陸地，在這裡它如波一般行進。地震學家把這種雜訊當作振幅非常低的晃動圖案（patterns），同時據有來自地震，大很多、很顯著的訊號。地震雜訊頻率及振幅的微妙變化長久以來都被忽略。

Ebeling 與 Stein 分析二監測站、日期可回溯到 90 年代初期的數位震波圖（seismograms，震動圖）：一個在麻州哈佛，另一個在波多黎哥的 San Juan。為了這項研究，研究者觀看已知颶風期間的震波圖記錄，看看在颶風期間所產生的圖案是否如他們所料，不同於一般風暴或完全沒有風暴期間所產生的圖案。

他們的初步結果指出，颶風確實產生可辨識的圖案，而颶風所產生的波可行近很大的距離。哈佛這個站記錄到來自 Andrew 颶風的訊號，距離在一千公里以上。

"這裡無疑有某樣東西證明這有效，" Ebeling 說。"這是是種新奇且有趣的東西。"

在科學家能透過地震記錄拼湊出完整的颶風史之前，至少仍有一項重大障礙存在。20 世紀絕大部份的震波圖都是記錄在成卷的紙上。這些記錄，那包含成千上萬小時的資料都需要被數位化。Ebeling 正尋找一種有效率的方法來進行。

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