我国学者提出海啸地磁异常效应计算模型

ZDNet至顶网软件频道消息：据自然科学基金会网站消息，海啸被认为是常常与地震相关的巨大的海洋波动。当这类波动到达海岸时，其波高可达几十米，往往对沿海地区造成灾难性后果。然而，当这类波动在开阔大 洋传播时，其波高则只有几米。因此，我们难以从正常的大洋波动场中辨识海啸波。对在大洋中传播的海啸而言，其波高可能不大，但是它具有极长的波长和极高的 传播速度，所以使得巨大的水体产生水平位移。当含盐的海水在地磁场中运动时，其传导特性将诱导地磁场的微小变化，该变化量将有可能被装于近地轨道卫星或高 空气球的磁传感器探测到。

上海交通大学王本龙副教授和刘桦教授提出了一个模拟海啸波动诱导地磁场异常变化的计算模型，为探索建立基于地磁场探测的海啸实时监测和早期预警系统提供了新方法。有关海啸地磁异常效应和计算模型的研究工作于6月26日发表在英国皇家学会会刊（Proc. of Royal Society A，469，20130038）。英国《物理世界》（《Physics World》）6月28日以要闻推荐形式报道了该研究成果（http://physicsworld.com/cws/archive/news/17 /6）。该研究工作是在国家自然科学基金资助下（项目资助号：11272210）取得的部分研究成果。

该研究小组已发展了预报由各类模型海啸诱导的局部变化地磁场的方法。该基本模型可被用来模拟真实海啸的磁行为。为了验证该模型，他们将模型预报 结果与2004年印度洋苏门答腊岛地震海啸和2010年智利海啸的实测数据进行对比，发现了与这些事件有关的地磁异常，并据此估计海啸的波长和波高。

原理上讲，从地磁信号中计算海啸波面非常便捷。若付诸实际应用，将显著改善现有的海啸早期预警系统。例如，当今的地震探测方法大多需大约6分钟 给出海啸预警信息。基于地震预报方法和海洋潮汐站测量方法建立海啸预警系统的局限性在于它们无法连续地跟踪这类波动在大洋的传播，但是，磁监测可达此目 标。尽管已有探测这些磁场异常的技术，但是需要采用必要的基础设施以提供综合的早期预警网络。该研究小组认为有两种可能的方法，其一是近空间飞艇，其二是 近地卫星，两者均离地球足够近，可探测到地磁场异常。

有地磁学家评论，从实用的角度讲，基于磁场信号探测海啸可能存在的问题比该研究报道所介绍的要多。尽管可以在海啸发生后从磁信号中发现海啸信 息，但是要实现基于磁信号的海啸实时探测仍极具挑战性。在国家自然科学基金的资助下，该研究团队将应用新的地磁异常计算模型研究历史上的典型海啸事件，特 别是2010年智利海啸对位于南太平洋的复活岛附近海域的地磁场的干扰，以进一步认识地磁异常与海面变化的关联，为发展新的海啸实时探测技术奠定理论基 础。