海嘯是由海底地震、火山爆發、海底滑坡或氣象變化產生的破壞性海浪,其波速高達每小時700至800千米,在幾小時內就能橫過大洋。當其到達海岸淺水地帶時,波長減短而波高急劇增高,可達數十米,就會形成含有巨大能量的“水墻”。
近日,來自卡迪夫大學的研究人員表示,他們通過對水下地震引發的海洋聲波進行分析,開發了一種人工智能程序,可以預測海嘯可能發生的時間。
研究人員表示,海嘯經常發生在垂直地震之后,地球表面的構造板塊主要是上下移動,而不是水平移動。這種運動會導致大量的水流失,產生很長的波浪,可能會對陸地造成破壞。垂直運動導致壓縮水層,從而發送特定的聲音信號,這些信號攜帶有關斷層動態和幾何形狀的信息。
在研究過程中,該團隊分析了太平洋和印度洋發生201次地震后的深海錄音。然后,研究人利用這些信息訓練人工智能算法來識別垂直地震何時發生,最后用于確定未來可能出現的海嘯。
研究的主要作者Kadri博士說:“采用數字信號處理技術,我們可以分析水下地震的錄音,訓練人工智能對地震類型及其矩震級進行分類的算法。對于可靠的海嘯預警系統而言,這是非常重要的一步,因為地震類型可以決定是否會產生海嘯。”
該研究論文題為“Earthquake source characterization by machine learning algorithms applied to acoustic signals”,已發表在《科學報告》期刊上。
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論文原文:https://www.nature.com/articles/s41598-021-02483-w