氣候變化：地震「駭客」揭示了海洋變暖的規模

科學家們發現了一種利用海底地震聲波測量海洋變暖的方法。

研究人員說，該研究的原理是聲音在溫暖的水中傳播得更快。

該小組研究了印度洋在10年內因震顫發出的聲音數據。

隨著全球變暖導致海洋變暖，科學家們看到了聲波的速度在增加。

他們的新方法顯示印度洋的年代際變暖趨勢遠高於先前的估計。

對於氣候科學家而言，掌握有關我們海洋變暖的準確信息至關重要。

他們了解，溫室氣體在我們的大氣中捕獲的能量中約有90％被海洋吸收。

但是在多個位置和多個深度進行精確的溫度測量是一個巨大的挑戰。

部署了約4,000個稱為Argo浮標的自主設備，這些設備可捕獲溫度信息，這極大地幫助了我們，但我們的知識差距很大。

對於深度超過2,000m的水域中的情況尤其如此。

但是現在，一組研究人員開發了一種非常不同的方法，該方法利用了海水中聲速取決於溫度的現象。

這個想法最初是在1970年代末提出的，並使用科學家產生的聲波進行了試驗。

但是，由於擔心這些聲音對海洋哺乳動物的影響以及成本上升，這一想法被放棄了。

新方法涉及使用在水下地震發生時自然產生的聲波。

科學家檢查了2004年至2016年印度洋發生的4,000多次地震的數據。

隨後，研究小組尋找了成對的「中繼器」，即起源和功率幾乎相同的地震。

通過測量這些緩慢移動的信號從印度尼西亞到整個水域到達迭戈·加西亞島的一個監測站所花費的時間，他們能夠計算出整個海洋在十年期​間的溫度變化。

加州理工學院的吳博士說：「聲波從蘇門答臘到迭戈加西亞，大約需要半小時。」

「蘇門答臘和迭戈加西亞之間深海的溫度變化使這半個小時的旅行時間變化了十分之幾秒。

「由於我們可以非常精確地測量這些變化，因此我們可以推斷出深海平均溫度的微小變化，在這種情況下約為十分之一度。」

該系統具有一些優勢，因為它能夠提供從蘇門答臘到迭戈·加西亞的3,000公裡路徑上的大規模平均溫度，從而減少了局部波動的影響，從本質上講這使它更精確。

該方法也很便宜，因為它使用的是已經收集的數據，並且對溫度超過當前2000m限制的溫度敏感。

科學家在他們的研究中表明，他們研究的十年中印度洋的變暖幅度大於先前的估計。

但是，本文有一些重要的警告。

吳博士說：「重要的是要強調，這是適用於這個特定地區和這個特定十年的結果。」

「我們需要在更多的地區和不同的時間範圍內應用我們的方法，以評估全球對深海趨勢是否有系統的低估或高估。

「朝這個方向得出任何結論還為時過早。」

為了使這個想法在全球範圍內可行，科學家將需要使用更多的水下接收器。

目前，研究小組正在使用由聯合國全面禁止核試驗條約組織運營的水聽器網絡收集的數據，該組織正在偵聽水下核爆炸。

吳博士解釋說，這些水聽器從每年全球發生的10,000次淺層海底地震中接收許多信號。

「所有這些數據都包含有關深海溫度變化的信息-它只是在等待我們提取它。」

該研究已發表在《科學》雜誌上。