格陵兰岛的两个大海啸震撼了世界
        2023 年 9 月,观测到一个奇怪的全球地震信号,在 9 天内每 90 秒出现一次,然后在一个月后重复出现。 将近一年后,两项科学研究提出,这些地震异常的原因是两次特大海啸,这些海啸是由一个未命名的冰川变暖引起的两次重大山体滑坡在偏远的东格陵兰峡湾引发的。 这些波被认为已经被困在峡湾系统中,形成了驻波(或seiches)来回起伏,引起了神秘信号。

         然而,到目前为止,还没有对这些 seiches 的观察来证实这一理论。 即使是一艘丹麦军舰在第一次地震事件发生三天后访问了峡湾,也没有观察到震动地球的海浪。

         在这项新研究中,牛津大学的研究人员使用新颖的分析技术来解释卫星测高数据。 它通过以下方式测量地球表面(包括海洋)的高度记录雷达脉冲从卫星传播到表面再返回所需的时间。 到目前为止,传统的卫星高度计无法捕捉到波的证据,因为观测之间的间隔很长,而且它们直接在航天器下方对数据进行采样,从而沿海面产生一维剖面。 这使得他们无法描绘发现波浪所需的水高差异。

         这项研究使用了新 Surface 捕获的数据水海洋地形 (SWOT) 卫星,于 2022 年 12 月发射,用于绘制地球表面 90% 的水高度。 SWOT 的核心是尖端的 Ka 波段雷达干涉仪 (KaRIn) 仪器,它使用安装在卫星两侧 10 米吊杆上的两根天线。 这两个天线协同工作,对从雷达脉冲反射回来的返回信号进行三角测量,使它们能够以前所未有的精度测量海洋和地表水位(高达2.5 米分辨率)沿 30 英里(50 公里)宽的条带。

         使用 KaRIn 数据,研究人员制作了两次海啸后不同时间点格陵兰峡湾的高程图。 这些显示了清晰的交叉渠道斜坡,高度差高达 2 米。 至关重要的是,这些地图中的坡度发生在相反的方向,表明水在通道中来回移动。

         为了证明他们的理论,研究人员将这些观察结果与地壳的微小运动距离数千公里。 这种连接使他们能够重建波的特征,即使是卫星没有观察到的时期。 研究人员还重建了天气和潮汐条件,以确认这些观测结果不可能是由风或潮汐引起的。

         的主要作者 Thomas Monahan(牛津大学工程科学系博士生)说:“气候变化正在产生新的、看不见的极端。 这些极端情况在偏远地区变化最快,例如北极,我们使用物理传感器测量它们的能力有限。 这项研究展示了我们如何利用下一代卫星地球观测技术来研究这些过程。

         “SWOT 改变了研究峡湾等区域的海洋过程的游戏规则,以前的卫星很难看到这些区域。”

         合著者 Thomas Adcock 教授(工程系Science, University of Oxford)的科学家说:“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。 我们将能够对海啸、风暴潮和怪异的海浪等海洋极端事件有新的了解。 然而,为了充分利用这些数据,我们需要创新并使用机器学习和我们的海洋物理学知识来解释我们的新结果。