科学家们已经发现了2021年神秘的海啸的源头，它在全球范围内掀起了波澜。2021年8月，一场7.5级的地震在南桑威奇群岛附近发生，由此造成了一场波及全球的海啸。震中在地球表面以下47公里--由于太深，现有的科学技术手段无法引发海啸--而断裂的长度接近400公里，而这应该会引发更大的地震。
地震学家感到困惑并试图了解那天在遥远的南大西洋到底发生了什么。
现在，一项新研究显示，这次地震并不是一个单一的事件，而是五次，是一系列分布在几分钟内的子地震。第三次地震是一次较浅的、速度较慢的8.2级地震，只发生在地表下15公里的地方。这个不寻常的、“隐蔽”的地震很可能是全球海啸的触发点。
这项研究发表在AGU杂志《Geophysical Research Letters》上，该杂志出版了短篇幅、高影响力的论文，其影响范围涵盖了地球和空间科学。
这项研究的论文第一作者、加州理工学院的地震学家Zhe Jia指出，由于南桑威奇群岛的地震很复杂，有多个次级地震，所以它的地震信号很难解释。8.2级地震被隐藏在纠结的地震波中，这些地震波在事件过程中相互干扰。隐蔽的地震信号并不清楚--直到Jia用更长的周期，即500秒来过滤这些波。只有在那时，长达200秒的地震才变得清晰，Jia称它占了地震期间释放的能量的70%以上。
“第三个事件是特别的，因为它是巨大的，并且无声，”Jia说道，“在我们通常看的（地震监测）数据中，它几乎是看不见的。”
预测复杂地震的危害可能很困难，正如南桑威奇群岛的地震所表明的那样。美国地质调查局最初报告的是7.5级地震，因为突如其来的海啸拍打着离其发源地长达10000公里的海岸，第二天才增加到8.2级事件。
Jia表示：“我们需要重新思考我们减轻地震-海啸危害的方式。要做到这一点，我们需要迅速和准确地描述大地震的真正规模以及它们的物理过程。”
由于这种类型的地震可能会导致意想不到的海啸，所以改进预测至关重要。
偷偷摸摸的地震信号
当地震发生时，它会在地球上发出振动波。全球地震监测网络利用这些地震波来确定地震的时间、地点、深度和震级。Jia称，常见的监测往往集中在短周期和中周期的波，而较长周期的波可能被遗漏。但即使将长周期纳入监测，就其本身而言，也不足以捕捉到地震信号杂乱的复杂地震。
“很难找到第二次地震，因为它被埋在第一次地震中，”Jia说道，“像这样的复杂地震很少被观察到......而且如果我们不使用正确的数据集，我们就不能真正看到里面隐藏的东西。”
Jia指出，一个简单的地震可以很容易地被定位和描述。但一个混乱的地震需要被仔细地分解成它的组成部分，这样才能找出较简单的复杂地震的独特组合。
对此，Jia及其同事开发了一种算法，以此在这些混乱的地震中分离出地震信号。通过将复杂的地震信号“分解”成更简单的形式，使用不同周期的波（从20秒到500秒长不等），该算法可以识别不同的次地震的位置和属性。这就好比一个拥有完美音调的人听到同时敲击的五个不和谐的音符，但却能识别每个单独的音符。
“我认为很多人对试图处理这样的事件感到畏惧。有人愿意真正挖掘数据来弄清楚，这真的很有用，”Earth Observatory of Singapore的地质学家Judith Hubbard（未参加这项研究）说道。
无论是Jia还是Hubbard，他们都认为，长期目标应该是能像我们可以检测简单地震一样自动检测这种复杂的地震。对于2021年的地震，海啸在到达海岸时已经很小了，并且这个偏远的火山岛的大部分永久居民是企鹅。但如果复杂的地震产生更大的海啸或在人口稠密的地区发生则就会造成重大危害。