神秘的2021年全球海啸隐藏的8.2级地震源

科学家们发现了 2021 年神秘海啸的源头，该海啸在全球范围内掀起了波澜。

2021 年 8 月，南桑威奇群岛附近发生 7.5级地震，引发了波及全球的海啸。震中位于地球表面以下 47 公里处——太深而无法引发海啸——破裂长达近 400 公里，本应引发更大的地震。

地震学家感到困惑，并试图了解那天在偏远的南大西洋到底发生了什么。

一项新的研究表明，地震不是单一事件，而是五次，一系列次地震在几分钟内蔓延开来。第三次次地震是一次较浅、较慢的 8.2 级地震，发生在地表以下 15 公里处。那场不寻常的“隐藏”地震很可能是全球海啸的导火索。

该研究发表在 AGU 杂志《地球物理研究快报》上，该杂志发表了涵盖地球和空间科学的短格式、高影响力论文。

加州理工学院地震学家、主要研究作者 Zhe Jia 表示，由于南桑威奇群岛地震很复杂，有多个次地震，其地震信号难以解释。8.2 级地震隐藏在地震波的纠缠中，地震波在事件过程中相互干扰。直到贾使用更长的时间(长达 500 秒)过滤了波后，隐藏的地震信号才清晰。直到那时，长达 200 秒的地震才变得清晰起来，贾说这场地震占地震释放能量的 70% 以上。

“第三场活动很特别，因为它规模宏大，而且很安静，”贾说。“在我们通常查看的[地震监测]数据中，它几乎是看不见的。”

正如南桑威奇群岛地震所证明的那样，预测复杂地震的危害可能很困难。地质勘探局最初报告了 7.5 级地震，第二天才增加了 8.2 级地震，因为意外的海啸袭击了距离其起源点 10,000 公里的海岸。

“我们需要重新考虑减轻地震海啸危害的方法。为此，我们需要快速准确地描述大地震的真实规模及其物理过程，”贾说。

由于这种类型的地震可能导致意外的海啸，因此改进我们的预测至关重要。“随着这些复杂的地震，地震发生了，我们想，'哦，那不是那么大，我们不必担心。' 然后海啸袭击并造成大量破坏，”新加坡地球观测站的地质学家朱迪思哈伯德说，他没有参与这项研究。“这项研究是一个很好的例子，说明我们如何理解这些事件是如何工作的，以及我们如何更快地检测到它们，以便我们在未来获得更多警告。”

偷偷摸摸的地震信号

当地震来袭时，它会通过地球发送振动波。全球地震监测网络使用这些地震波来确定地震的时间、位置、深度和震级。贾说，常见的监测通常侧重于中短周期的波浪，可以省略较长的周期。但是，即使将长时间的监测单独纳入监测，也不足以捕捉带有杂乱地震信号的复杂地震。

“很难找到第二次地震，因为它被埋在第一次地震中，”贾说。“很少观察到像这样复杂的地震。......如果我们不使用正确的数据集，我们就无法真正看到隐藏在里面的东西。”

贾说，一个简单的地震很容易被精确定位和描述。但是，一个混乱的地震需要仔细地分解成它的组成部分，以找出简单地震的独特组合构成了复杂的地震。

贾和他的同事开发了一种算法，可以在那些混乱的地震中梳理出地震信号。通过将复杂的地震信号“分解”成更简单的形式，使用不同周期(从 20 到 500 秒不等)的波，该算法可以识别不同次地震的位置和性质。这类似于一个具有完美音高的人一次听到五个不和谐的音符，但能够识别每个单独的音符。

哈伯德说：“我认为很多人都对尝试处理这样的事件感到畏惧。” “有人愿意真正深入研究数据以找出答案，这真的很有用。”

贾和哈伯德都指出，一个长期目标是自动检测这种复杂的地震，就像我们可以检测简单的地震一样。对于 2021 年的地震，海啸到达海岸时规模很小，而偏远火山岛的大多数永久居民都是企鹅。但是，如果复杂的地震产生更大的海啸或袭击人口稠密的地区，它们可能会造成重大危害。

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