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科学家们发现了一种利用海底地震声波测量海洋变暖的方法。 ! A H. t5 C/ i8 V4 |
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研究人员说，该研究的原理是声音在温暖的水中传播得更快。
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该小组研究了印度洋在10年内因震颤发出的声音数据。
4 p( x9 f2 |+ \% A4 L* j 随着全球变暖导致海洋变暖，科学家们看到了声波的速度在增加。 " b1 V) l) _4 W5 |
他们的新方法显示印度洋的年代际变暖趋势远高于先前的估计。
1 s& x( ?* r- ] 对于气候科学家而言，掌握有关我们海洋变暖的准确信息至关重要。 + e1 |' r. Z; a% j! Q$ D
他们了解，温室气体在我们的大气中捕获的能量中约有90％被海洋吸收。 * {8 G3 k }9 f
但是在多个位置和多个深度进行精确的温度测量是一个巨大的挑战。
" m: I! F+ j0 q, l. {5 Q% P 部署了约4,000个称为Argo浮标的自主设备，这些设备可捕获温度信息，这极大地帮助了我们，但我们的知识差距很大。 N6 M1 w, h- c! D4 E% t
对于深度超过2,000m的水域中的情况尤其如此。
# |0 \- n! I" P+ ^8 u 但是现在，一组研究人员开发了一种非常不同的方法，该方法利用了海水中声速取决于温度的现象。 # _, ~; |5 I4 c s) m
这个想法最初是在1970年代末提出的，并使用科学家产生的声波进行了试验。
1 X' T; {0 r+ z, U 但是，由于担心这些声音对海洋哺乳动物的影响以及成本上升，这一想法被放弃了。
6 ~! s2 P6 ]" ]6 C0 h. Z2 \: [ 新方法涉及使用在水下地震发生时自然产生的声波。
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- v# a4 @3 N& u5 h4 E 科学家检查了2004年至2016年印度洋发生的4,000多次地震的数据。
5 }+ o( T; n6 z, K 随后，研究小组寻找了成对的“中继器”，即起源和功率几乎相同的地震。
( e) N6 }( k+ ]4 O' R 通过测量这些缓慢移动的信号从印度尼西亚到整个水域到达迭戈·加西亚岛的一个监测站所花费的时间，他们能够计算出整个海洋在十年期间的温度变化。
9 D o6 n/ z8 @. ^7 o S$ g2 u 加州理工学院的吴博士说：“声波从苏门答腊到迭戈加西亚，大约需要半小时。” & R8 I2 u) i1 c& I2 d1 l
“苏门答腊和迭戈加西亚之间深海的温度变化使这半个小时的旅行时间变化了十分之几秒。 : C9 d$ y/ F' B+ M, L8 u% x
“由于我们可以非常精确地测量这些变化，因此我们可以推断出深海平均温度的微小变化，在这种情况下约为十分之一度。”
+ O( ~- H& A4 _3 t* Q. O4 [ 该系统具有一些优势，因为它能够提供从苏门答腊到迭戈·加西亚的3,000公里路径上的大规模平均温度，从而减少了局部波动的影响，从本质上讲这使它更精确。
M/ C0 e: @( U% J" U 该方法也很便宜，因为它使用的是已经收集的数据，并且对温度超过当前2000m限制的温度敏感。
; H& s8 }. O+ x 科学家在他们的研究中表明，他们研究的十年中印度洋的变暖幅度大于先前的估计。
3 A: t. X* u1 V/ s$ O, f1 j- w 但是，本文有一些重要的警告。
# e+ p( G6 S/ j- q) M- n' b& v5 S 吴博士说：“重要的是要强调，这是适用于这个特定地区和这个特定十年的结果。”
M" P$ ?& d+ U. Y' w& O “我们需要在更多的地区和不同的时间范围内应用我们的方法，以评估全球对深海趋势是否有系统的低估或高估。
3 X# G1 E3 d" {( I; A/ ^ “朝这个方向得出任何结论还为时过早。”
' E6 E9 ~' G5 D# B# s 为了使这个想法在全球范围内可行，科学家将需要使用更多的水下接收器。 # `8 @. W8 b4 S$ z8 c" _
目前，研究小组正在使用由联合国全面禁止核试验条约组织运营的水听器网络收集的数据，该组织正在侦听水下核爆炸。 - `2 x& f$ w+ A- E' A
吴博士解释说，这些水听器从每年全球发生的10,000次浅层海底地震中接收许多信号。
+ R2 J* x/ @. J7 o" w- G1 W “所有这些数据都包含有关深海温度变化的信息-它只是在等待我们提取它。”
5 V. k5 X1 t/ h: W5 l 该研究已发表在《科学》杂志上。
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