2023年9月，一种奇怪的地震信号在全球监测站扩散开来。在连续九天里，地球每90秒就会微妙地脉动一次——一个月后又发生了一次。不是地震，也不是爆炸。疑似震中：格陵兰岛东部偏远的狄克逊峡湾。
现在，牛津大学发表在《Nature Communications》上的一项新研究解决了这个谜团。研究人员利用尖端的卫星技术，绘制了峡湾的水体运动图，并确认了一种罕见现象的存在：由山体滑坡引发的巨浪，来回振荡了数天，产生了有节奏的地震信号。这种被称为“海啸”（seiches）的持久驻波，在此类环境中从未被直接观测到——直到现在。
脉冲是来自海啸还是海啸（seiche）？
海啸（tsunami）是由水体突然位移引起的任何波浪，通常是由于地震、火山爆发或山体滑坡。它不必很高，只需要很突然。
相比之下，海啸（seiche）是在湖泊或峡湾等封闭或半封闭区域的水体来回晃动时形成的，就像浴缸里的水一样。它可能由风、地震活动或突然撞击引起。
在这种情况下，科学家们现在认为，两次由冰川驱动的岩冰雪崩猛烈撞击了狄克逊峡湾，引发了幅度估计为7.9米的海啸波。峡湾狭窄的地形将能量困住，产生了持续数天并导致全球检测到有节奏地震信号的海啸（seiche）状振荡。
卫星证实了海啸事件
直到最近，还没有卫星数据捕捉到这些难以捉摸的海啸（seiche）。传统的测高仪只能扫描航天器正下方的狭窄海洋表面条带，常常会错过短暂或局部的现象。
但一项新任务改变了这一点。由美国宇航局（NASA）和法国国家空间研究中心（CNES）于2022年12月发射的表面水和海洋地形（SWOT）卫星，使用Ka波段雷达干涉仪（KaRIn）以高分辨率扫描30英里（约48公里）的宽幅区域。
牛津大学的研究人员利用SWOT数据绘制了海啸事件后峡湾水面高程变化图。他们发现了高达两米的横向斜坡——至关重要的是，斜坡的方向会随时间翻转。这是驻波来回起伏的明确证据。
通过机器学习、地震数据以及数千公里外的地壳运动测量，该团队重建了海浪的特征，即使在卫星覆盖有时间间隔的情况下也是如此。他们还通过分析当时的天气和海洋状况，排除了潮汐和风作为原因的可能性。
气候变化对北极影响最大
随着北极气温的上升，格陵兰的冰川正在融化并破坏周围斜坡的稳定性。这使得灾难性的山体滑坡更有可能发生。
首席作者Thomas Monahan在新闻稿中说：“气候变化正在带来新的、前所未见的极端现象。这些极端现象在北极等偏远地区变化最快，而我们在测量这些现象的能力却有限。这项研究表明，我们可以利用下一代卫星地球观测技术来研究这些过程。”
甚至一艘在第一次地震信号发出三天后在该峡湾巡逻的丹麦军舰也一无所获——这凸显了需要更好的监测工具。
合著者、工程科学系教授Thomas Adcock在新闻稿中补充道：“这项研究是下一代卫星数据如何解决过去一直是个谜的现象的一个例子。我们将能够获得对海啸、风暴潮和奇异波等海洋极端现象的新见解。然而，要充分利用这些数据，我们将需要创新，并运用机器学习和我们对海洋物理学的知识来解读我们的新成果。”
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NASA JPL：SWOT表面水和海洋地形
Nature Communications：观测震撼世界的seiche
