科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種利用海底地震聲波測(cè)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(nèi)因震顫發(fā)出的聲音數(shù)據(jù)。
隨著全球變暖導(dǎo)致海洋變暖，科學(xué)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(shì)遠(yuǎn)高于先前的估計(jì)。
對(duì)于氣候科學(xué)家而言，掌握有關(guān)我們海洋變暖的準(zhǔn)確信息至關(guān)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(gè)位置和多個(gè)深度進(jìn)行精確的溫度測(cè)量是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
部署了約4,000個(gè)稱為Argo浮標(biāo)的自主設(shè)備，這些設(shè)備可捕獲溫度信息，這極大地幫助了我們，但我們的知識(shí)差距很大。
對(duì)于深度超過2,000m的水域中的情況尤其如此。
但是現(xiàn)在，一組研究人員開發(fā)了一種非常不同的方法，該方法利用了海水中聲速取決于溫度的現(xiàn)象。
這個(gè)想法最初是在1970年代末提出的，并使用科學(xué)家產(chǎn)生的聲波進(jìn)行了試驗(yàn)。
但是，由于擔(dān)心這些聲音對(duì)海洋哺乳動(dòng)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(fā)生時(shí)自然產(chǎn)生的聲波。
科學(xué)家檢查了2004年至2016年印度洋發(fā)生的4,000多次地震的數(shù)據(jù)。
隨后，研究小組尋找了成對(duì)的“中繼器”，即起源和功率幾乎相同的地震。
通過測(cè)量這些緩慢移動(dòng)的信號(hào)從印度尼西亞到整個(gè)水域到達(dá)迭戈·加西亞島的一個(gè)監(jiān)測(cè)站所花費(fèi)的時(shí)間，他們能夠計(jì)算出整個(gè)海洋在十年期間的溫度變化。
加州理工學(xué)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(shí)。”
“蘇門答臘和迭戈加西亞之間深海的溫度變化使這半個(gè)小時(shí)的旅行時(shí)間變化了十分之幾秒。
“由于我們可以非常精確地測(cè)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(tǒng)具有一些優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗軌蛱峁奶K門答臘到迭戈·加西亞的3,000公里路徑上的大規(guī)模平均溫度，從而減少了局部波動(dòng)的影響，從本質(zhì)上講這使它更精確。
該方法也很便宜，因?yàn)樗褂玫氖且呀?jīng)收集的數(shù)據(jù)，并且對(duì)溫度超過當(dāng)前2000m限制的溫度敏感。
科學(xué)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于先前的估計(jì)。
但是，本文有一些重要的警告。
吳博士說：“重要的是要強(qiáng)調(diào)，這是適用于這個(gè)特定地區(qū)和這個(gè)特定十年的結(jié)果。”
“我們需要在更多的地區(qū)和不同的時(shí)間范圍內(nèi)應(yīng)用我們的方法，以評(píng)估全球?qū)ι詈Ｚ厔?shì)是否有系統(tǒng)的低估或高估。
“朝這個(gè)方向得出任何結(jié)論還為時(shí)過早。”
為了使這個(gè)想法在全球范圍內(nèi)可行，科學(xué)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(lián)合國(guó)全面禁止核試驗(yàn)條約組織運(yùn)營(yíng)的水聽器網(wǎng)絡(luò)收集的數(shù)據(jù)，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(fā)生的10,000次淺層海底地震中接收許多信號(hào)。
“所有這些數(shù)據(jù)都包含有關(guān)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(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
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