當提到海嘯警報時,分秒必爭,而科學家可能已經發現一個警告訊號,可以在比海平面上升更早之前偵測到此警告訊號即是由這些巨大波浪所產生的磁場。雖然這個差異可能僅有一分鐘到兩分鐘,還是可以拯救生命。在未來,磁場資料可以併至海嘯預測與警報系統,給予在危險中的社區更多時間來準備以及採取疏散行動。

預測訊號

過去,雖然科學家有藉由模擬,來預測說磁場干擾可能是海嘯警報系統中的一個有用因子,但是此干擾還沒有在世界上實際的海嘯事件中,與海平面上升一同量測。

日本京都大學(Kyoto University)的地球物理學家林智恆(Zhiheng Lin,音譯)說:「這令人非常興奮,因為在過去的研究中,我們並沒有海平面變化的觀察。現在,我們有海平面變化的觀測,而我們發現這些觀察結果與我們磁場數據、以及理論模擬一致。」

研究發現

研究團隊觀察了從兩次海嘯中收集到的數據:一次是 2009 年發生在薩摩亞(Samoa)的海嘯、一次是 2010 年發生在智利的海嘯。數字證實,由海嘯傳導波所產生的磁場比波浪本身先抵達,而這個磁場能夠被用來預測波浪高度。

研究人員發現,磁場多早可以被偵測到,這取決於水的深度:4800 公尺深的深海,大約是一分鐘。研究人員還報導說,可以偵測到只有幾公分的波浪高度變化。

根據研究,海嘯磁場中的垂直與水平變異均可以為海平面變化的預測提供訊息。然而,基礎的模型必須要良好的估計海洋深度、以及海床下的電子結構,因為這會影響到磁場的讀數。

未參與此研究的、科羅拉多大學波德分校(University of Colorado, Boulder)的地磁場研究員奈瑟·施奈夫博士(Neesha Schnepf)說:「我認為實際的目標會是,若是建立海嘯模型的能力改善很多的話……就可以更佳地預測什麼區域會需要被警告、以及海嘯有可能會對哪些地區造成嚴重衝擊。」

限制與貢獻

但是,有一個問題,那就是沒有設立那麼多觀測站來記錄這種類型的磁場數據。而且,這些讀數僅在深海環境會有用,而不是海岸區域,因為在深海環境會有較少的環境背景雜訊。

此發現背後的研究團隊說,一般來說,若考量到海嘯可能造成的破壞,從更複雜的觀測站所收集到的額外資訊、以及有更多的觀測站,這些都會值得更多的投資。

這些發現所帶給我們的是另一個工具,來策畫與最小化自然災害的干擾,而我們已經知道,當止不住的波浪在沒有警告之下襲擊岸邊,會造成多恐怖的後果。

施奈夫博士說:「他們做了一些基本上必須做的事。我們一直需要一個研究,來比對磁場資料、與來自壓力資料的海平面變化,而我相當確定,他們是第一個真的比較出,來自磁場的海平面變化與來自壓力的海平面變化有多麼一致,所以這絕對很有用。」

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參考資料:

  1. Nield, D., (2021, December 23). Tsunamis’ Magnetic Fields Can Be Detected Before Sea Levels Change. ScienceAlert
  2. Lin, Z. et al., (2021, October 18). Direct Comparison of the Tsunami-Generated Magnetic Field with Sea Level Change for the 2009 Samoa and 2010 Chile Tsunamis. Journal of Geophysical Research: Solid Earth. doi.org/10.1029/2021JB022760
  3. 圖片來源:https://www.sciencealert.com/tsunamis-magnetic-fields-could-give-us-crucial-early-warnings-before-sea-level-rises(圖:Kittisun Kittayacharoenpong/Moment/Getty Images)
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