当海浪起伏时，它们会对下面的海底施加力并产生地震波。这些地震波是如此强大和广泛，以至于它们在地震仪上显示为稳定的振动，地震仪也是用于监测和研究地震的仪器。

　　近几十年来，这种波浪信号变得越来越强烈，反映了日益汹涌的海面和更高的海浪。

　　在《自然通讯》杂志上的一项新研究中，我和同事追踪了过去四十年世界各地的增长情况。这些全球数据以及其他海洋、卫星和区域地震研究表明，数十年来波浪能量的增加与全球气温上升导致的风暴增加同时发生。

　　地震学与海浪有什么关系

　　全球地震网络因监测和研究地震以及让科学家能够创建地球深处的 图像而闻名。

　　这些高度灵敏的仪器连续记录了各种各样的自然和人为地震现象，包括火山爆发、核爆炸和其他爆炸、流星撞击、山体滑坡和冰川地震。它们还捕获来自风、水和人类活动的持续地震信号。例如，在冠状病毒大流行期间，随着世界各地采取封锁措施，地震网络观察到人为地震噪音的全球平静。

　　然而，全球最普遍的地震背景信号是由风暴驱动的海浪产生的持续不断的震动，称为全球微震。

　　两种类型的地震信号

　　海浪以两种不同的方式产生微震信号。

　　两者中能量最高的一次称为次生微震，其震动周期约为 8 至 14 秒。当一组波向不同方向穿过海洋时，它们会相互干扰，从而在海底产生压力变化。然而，干扰波并不总是存在，因此从这个意义上说，它不能完美地代表整体海浪活动。

　　20 世纪 80 年代末以来的海浪增强：每个圆圈都是一个地震台，其大小与该台在三年内平滑的地球垂直加速度成正比。红色圆圈表示地面运动大于历史中值的时期;蓝色表示它们较小的时期。同步图显示了所有站点的垂直加速度异常中值，反映了厄尔尼诺现象周期和近年来更明显的增长。

　　海浪产生全球地震信号的第二种方式称为初级微震过程。这些信号是由行进的海浪直接推拉海底引起的。由于波浪内的水运动随着深度的增加而迅速减弱，这种情况发生在水深小于约 1,000 英尺(约 300 米)的区域。主要微震信号在地震数据中可见，为周期在 14 到 20 秒之间的稳定嗡嗡声。

　　震动的星球告诉我们什么

　　在我们的研究中，我们估计并分析了 20 世纪 80 年代末以来全球52 个具有长期连续记录历史的地震仪站点的历史原生微震强度。

　　我们发现，其中 41 个(79%)的站点在过去几十年中表现出非常显着且渐进的能量增加。

　　结果表明，自 20 世纪末以来，全球平均海浪能量以每年 0.27% 的中位数增长率增长。然而，自2000年以来，全球平均增长率每年上升0.35%。

　　我们在南极半岛附近风雨如磐的南大洋地区发现了最大的整体微震能量。但这些结果表明，与历史水平相比，近几十年来北大西洋海浪的加剧速度是最快的。这与最近的研究一致，表明北大西洋风暴强度和沿海灾害正在增加。2023 年 11 月，席伦风暴以强大的海浪和飓风强度袭击了欧洲，就是一个破纪录的例子。

　　长达数十年的微震记录还显示了北半球和南半球之间强烈冬季风暴的季节性波动。它捕捉了南极海冰增长和收缩的波浪抑制效应，以及与厄尔尼诺和拉尼娜周期相关的多年高潮和低谷及其对海浪和风暴的长期影响。

　　这些和其他最近的地震研究共同补充了气候和海洋研究的结果，这些研究表明，随着气候变暖，风暴和波浪正在加剧。

　　沿海警告

　　近几十年来，由于人类活动造成的温室气体排放量不断增加，海洋吸收了约90% 的多余热量。多余的能量会转化为更具破坏性的波浪和更强大的风暴。

　　我们的研究结果为沿海社区提供了另一个警告，海浪高度的增加可能会冲击海岸线，破坏基础设施并侵蚀土地。气候变化和沉降导致海平面持续上升，进一步加剧了波浪能增加的影响。他们强调缓解气候变化和增强沿海基础设施和环境保护战略的抵御能力的重要性。