山体滑坡引发的海啸对沿海社区构成切实威胁，尤其是在狭窄的峡湾地区，陡峭的悬崖可能会捕获并增强海浪的力量。虽然大多数海啸预警系统依赖于地震探测，但它们往往会忽略山体滑坡引起的局部地面运动。
如今，科学家们首次利用船舶卫星导航系统的数据探测到了滑坡引发的海啸波。这项研究由CIRES和科罗拉多大学博尔德分校的研究人员领导，发表在《地球物理研究快报》上，揭示了这种方法如何显著改善海啸探测和预警系统。这种新方法有可能为处于危险中的社区提供至关重要的、可以挽救生命的警报。
“山体滑坡入水会引发海啸，其中一些海啸规模巨大，破坏力极强，”CIRES研究员、科罗拉多大学博尔德分校地质科学教授、该研究的合著者安妮·希恩(Anne Sheehan)说道。“科学家们利用船舶导航系统捕捉到了地震引发的更大规模海啸。我们的团队在正确的时间将设备部署到正确的地点，证明了这种方法也适用于山体滑坡引发的海啸。”
2022年5月8日，阿拉斯加港口城市苏厄德附近发生山体滑坡，碎石滚落至复活湾，引发一连串小型海啸。R/V Sikuliaq号科考船隶属于美国国家科学基金会，由阿拉斯加大学费尔班克斯分校运营，停泊在650米（0.4英里）外。幸运的是，它配备了外部全球导航卫星系统（GNSS）接收器，该接收器由该船的科学运营经理、本研究的共同作者Ethan Roth先前安装。
“当时我正好在阿拉斯加，正在取回另一项研究中的地震仪，”希恩说。“我决定去西库利亚克看看，结果发现一两天前这里曾发生过山体滑坡。一名工作人员拍了下来，我们当时就觉得这真是一个值得在数据中寻找的好信号。”
当时还在希恩CIRES和科罗拉多大学博尔德分校地球物理研究小组工作的研究生亚当·马纳斯特（Adam Manaster）领导了这个项目。研究团队还包括来自美国地质调查局和阿拉斯加大学费尔班克斯分校的科学家。
该团队利用船舶外部GNSS接收器和开源软件的数据，计算出R/V Sikuliaq号垂直位置的变化，精确到厘米级。他们创建了一个时间序列，显示了滑坡发生前、发生时和发生后船舶的高度。
研究人员随后将这些数据与滑坡海啸模型进行了比较，该模型模拟了海啸波从海岸线向船舶的产生和移动。结果表明，船舶的垂直运动与海啸事件一致，证实了船舶卫星导航系统首次探测到滑坡引发的海啸。
“这项研究证明，我们可以利用船舶来控制这些山体滑坡海啸事件发生的时间和范围，”马纳斯特说。“如果我们处理数据的速度足够快，就能向受灾地区的居民发出警报，以便他们撤离，避免危险。”
这项工作以之前 CIRES 主导的研究为基础，该研究展示了如何利用商业船舶的GPS数据来改进海啸预警系统。
“科学证明这种方法是有效的，”希恩说。“现在很多船只都配备了实时GPS，但如果我们想更大规模地实施，就需要与航运业合作，让科学家能够获取船上数据。”
编译自/ScitechDaily