气候变化引发的山体滑坡引发 650 英尺高的超级海啸

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2023 年 9 月，世界各地的科学家检测到了持续九天的神秘地震信号。包括加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的地震学家 Alice Gabriel 和 Carl Ebeling 在内的国际科学家团队齐心协力，共同解开了这个谜团。
《科学》杂志发表的一项研究给出了令人震惊的答案：在东格陵兰岛的峡湾，一座山顶塌陷入海，引发了一场约 200 米（650 英尺）高的巨型海啸。巨浪在狭窄的峡湾内来回摇晃了九天，产生的地震波在地壳中回荡，让世界各地的科学家感到困惑。
这种有节奏的晃动现象被称为海啸。幸运的是，没有人受伤，但海浪摧毁了埃拉岛一个无人研究站价值约 20 万美元的基础设施。
丹麦和格陵兰地质调查局 (GEUS) 的地质学家、这项研究的主要作者克里斯蒂安·斯文内维格 (Kristian Svennevig) 说：“当我们开始这项科学冒险时，每个人都感到困惑，没有人知道是什么导致了这个信号。”
“我们只知道它与山体滑坡有某种联系。我们通过大量的跨学科和国际努力才解开了这个谜团。”
气候变化为山体滑坡埋下了祸根，它融化了山脚下的冰川，破坏了超过 2500 万立方米（3300 万立方码）的岩石和冰块（足以填满 10,000 个奥林匹克游泳池）的稳定性，最终流入大海。随着气候变化继续融化地球的极地地区，可能导致类似这次大规模破坏性山体滑坡的发生率增加。
2023 年 9 月 16 日发生山体滑坡后，2023 年 9 月 19 日拍摄的山体滑坡现场照片。来源：丹麦陆军
加布里埃尔说：“气候变化正在改变地球的正常状况，并可能引发不寻常的事件。”
当地震监测网络于 2023 年 9 月首次检测到该信号时，它令人困惑，主要有两个原因。首先，该信号看起来一点也不像地震仪上地震产生的繁忙曲线。相反，它的峰值间隔为 92 秒，太慢了，人类无法察觉。其次，该信号连续几天保持强劲，而更常见的地震事件会更快减弱。
全球地球科学家开始在网上热烈讨论是什么原因导致了这种奇怪的地震波。讨论中出现了有关格陵兰岛偏远峡湾发生大规模山体滑坡的报道，该事件发生于 9 月 16 日，当时地震信号首次被探测到。
为了弄清这两种现象是否存在联系以及如何联系，由丹麦和格陵兰地质调查局的克里斯蒂安·斯文尼维格领导的团队结合了来自世界各地的地震记录、现场测量、卫星图像和计算机模拟，重建了这些非凡事件。
迪克森峡湾发生山体滑坡三天后拍摄的山体滑坡区域视频。来源：丹麦陆军、联合北极司令部
该团队由来自 41 个研究机构的 68 名科学家组成，他们分析了卫星和地面图像，记录了引发海啸的山体滑坡中大量的岩石和冰。他们还分析了地震波，以模拟岩石冰崩沿冰川沟壑向下进入峡湾时的动态和轨迹。
为了了解海啸和随之而来的湖震，研究人员使用超级计算机对这些事件进行了高分辨率模拟。
加布里埃尔说：“用计算机精确模拟如此持久、汹涌的海啸是一个巨大的挑战。”
最终，这些模拟能够与现实世界的海啸高度以及持久的地震缓慢振荡紧密匹配。
通过整合这些不同的数据源，研究人员确定，持续九天的地震信号是由格陵兰岛迪克森峡湾的大规模山体滑坡和随之而来的地震引起的。
迪克森峡湾发生山体滑坡三天后拍摄的山体滑坡区域视频。来源：丹麦陆军、联合北极司令部
美国地质调查局地震灾害项目地球物理学家、这项研究的共同作者罗伯特·安东尼说：“能够与一个跨学科的国际科学家团队一起研究如此棘手的问题真是令人兴奋。”
“最终，需要来自许多国家的研究人员进行大量的地球物理观测和数值建模才能将这个谜题拼凑起来，并全面了解当时发生的事情。”
该研究的结果表明，气候变化给极地地区带来了复杂而连锁的危害。虽然发生山体滑坡和巨型海啸时该地区无人居住，但该峡湾靠近游轮常用的航线，这凸显了在气候变化加速的情况下监测极地地区的必要性。例如，2017 年格陵兰岛西部卡拉特峡湾的山体滑坡引发了海啸，淹没了努加特西亚克村，摧毁了 11 栋房屋，造成 4 人死亡。
加布里埃尔表示，既然科学家们知道该寻找什么，这些结果也可能激励研究人员重新梳理地震记录，寻找类似的事件。发现更多的地震可能有助于更清楚地确定引发这种现象的条件。
埃贝林表示：“这表明那里存在着我们尚未理解和从未见过的东西。”埃贝林在美国国家科学基金会的支持下共同撰写了这项研究，并帮助管理了一个探测地震震动的地震传感器网络。
“科学的本质是试图回答我们不知道答案的问题——这就是为什么这项研究如此令人兴奋。”