全球变暖正在引发威力更大的地震波。
自1980年代末以来，海浪能量每年增长0.27%。
北大西洋受这一增长的影响最为严重。
海浪起伏时，会对海底施加作用力并产生地震波。这些地震波威力强大、分布广泛，以至于在地震仪上表现为持续的轰鸣声，而地震仪正是监测和研究地震所用的同类仪器。
近几十年来，这一波动信号日益增强，反映出海况日趋风暴化，海浪涌动也越来越大。
在《自然·通讯》（Nature Communications）期刊上发表的一项新研究中，我和同事们追踪了过去四十年间全球范围内的这一增长。这些全球数据，连同其他海洋、卫星和区域地震研究，显示波浪能量在数十年间持续增长，并与全球气温上升所导致的风暴增多相吻合。
地震学与海浪的关系
全球地震台网最为人所知的功能，是监测和研究地震，并使科学家得以绘制影像，以揭示地球深部内部结构。
这些高灵敏度仪器持续记录各种自然和人为地震现象，包括火山喷发、核爆炸及其他爆炸、陨石撞击、山体滑坡以及冰震。它们还能捕捉来自风、水和人类活动的持续性地震信号。例如，在全球各地实施封锁措施期间，地震台网监测到了人为地震噪声的全球性减弱，即新冠疫情期间。
然而，在全球范围内最普遍存在的地震背景信号，是由风暴驱动的海浪产生的持续轰鸣，即所谓的全球微震。
两类地震信号
海浪以两种不同方式产生微震信号。
二者中能量较强的一种，即次生微震，其振动周期约为8至14秒。当多组海浪以不同方向在大洋上传播时，它们会相互干涉，从而在海底产生压力变化。然而，干涉波并不总是存在，因此从这个意义上说，它只是整体海浪活动的一个不完善的指标。
海浪产生全球地震信号的第二种方式是即原生微震过程。这些信号是由传播中的海浪直接推拉海底而产生的。由于海浪内部的水体运动随深度迅速衰减，这种现象发生在水深约小于1000英尺（约300米）的区域。在地震数据中，原生微震信号表现为一种持续的低沉嗡鸣，其周期为14至20秒。
震动的星球向我们揭示了什么
在我们的研究中，我们估算并分析了自1980年代末以来的历史原生微震强度，数据来自全球52个地震监测站点，这些站点均有长期连续记录。
我们发现，其中41个（占79%）站点的能量在数十年间呈现出极为显著且持续递增的趋势。
结果表明，自20世纪后期以来，全球平均海浪能量以每年0.27%的中位数速率增长。然而，自2000年以来，全球平均增长速率又每年提高了0.35%。
我们发现，全球微震能量总体上在南大洋的风暴活跃区域（靠近南极半岛）最强。但这些结果表明，与历史水平相比，北大西洋的海浪在近几十年间增强最快。这与近期研究的观点一致，即北大西洋风暴强度和沿海灾害正在增加。Ciarán风暴在2023年11月以强浪和飓风级大风袭击欧洲，是其中一个破纪录的例子。
这些研究以及其他近期地震研究共同印证了气候与海洋研究的结果，即随着气候变暖，风暴和海浪正在增强。
沿海预警
近几十年来，海洋已吸收了与人类活动导致的温室气体排放增加相关的约90%的多余热量。这些多余能量可能转化为破坏性更强的海浪和威力更大的风暴。
我们的研究结果再次敲响了沿海社区的警钟：海浪波高增加可能会猛烈冲击海岸线，破坏基础设施，并侵蚀陆地。海浪能量增加的影响，又因气候变化和地面沉降所导致的持续海平面上升而进一步加剧。这些结果也强调了减缓气候变化，以及在沿海基础设施和环境保护战略中融入韧性建设的重要性。
