斯坦福大学 信用:CC0公共领域 振动以波的形式在我们的星球上传播，就像吉他弹奏的和弦一样
地震、火山爆发和人类活动的喧嚣会激发一些地震波
更多的来自风力驱动的海洋风暴
随着风暴席卷全球海洋，海面上的风浪以一种独特的方式相互作用，在海底产生活塞状的压力重击，产生一系列微弱的震动，这些震动从地球波动到地球的每个角落
斯坦福大学地球物理学家露西娅·瓜尔蒂埃里说:“这三个地球系统在周围的地震数据中留下了印记:大气层、地球的岩石外层和海洋。”她是《美国国家科学院院刊》上一篇论文的主要作者，这篇论文有助于解决与海洋风暴有关的地震波物理学方面几十年来的难题
被称为次级微地震，由隆隆作响的海洋激发的小地震波是如此普遍和混乱，以至于地震学家长期以来一直将这些数据放在一边
“当你记录这些波时，地震记录看起来像随机噪音，因为有太多的震源，一个在风暴的延伸区域内，一个在另一个附近
他们同时行动，产生的波场相互干扰，”瓜尔蒂埃里说
“你想就这样丢弃它吗
" 然而在过去的15年里，研究人员找到了一种从这些嘈杂的数据中提取意义的方法
通过分析成对的波从一个地震台站传播到另一个地震台站的速度，他们已经开始收集关于他们正在穿过的材料的见解
“我们在医学成像中使用像x光这样的地震波来扫描地球，”瓜尔蒂耶里说，他是斯坦福大学地球、能源和环境科学学院(斯坦福地球)的地球物理学助理教授
海底的爱波 不同于一个单一的海浪在表面滚动，在到达深海之前就消失了，风暴期间反向传播的波浪的混乱相互作用可以在表面产生上下浮动运动，一直脉冲到下面的固体地球
被称为瑞利波的振动随后从脉冲向外传播，在传播过程中使地面上下移动
几十年来，科学家们已经了解了海洋风暴微地震的垂直分量，其中瑞利波占主导地位
但是，在海洋风暴期间记录的另一组振动，在公认的理论中是无法解释的，这些理论是关于风暴海洋如何在固体地球中产生运动的
这些振动，以其20世纪的发现者命名为“爱波”，像一条滑行的蛇一样，左右推挤地下岩石颗粒——垂直于它们前进的路线
“这些波根本不应该存在，”瓜尔蒂埃里说
“我们不知道它们来自哪里
" 科学家们提出了两种看似合理的解释
一个想法是，当碰撞的海浪向下泵送的垂直力遇到海底的斜坡时，它分裂并形成两种不同的表面波类型:瑞利波和洛夫波
“在这种情况下，爱波的来源将非常接近瑞利波的来源，如果不是在同一个位置，”瓜尔蒂埃里说
但是瓜尔蒂耶里与普林斯顿大学的地球科学家合作进行的研究发现，海底的斜坡和斜面不够陡峭，不足以产生强烈的水平力来产生地震记录仪采集到的洛夫波
他们的结果发表于11月
9，支持另一种理论，即爱波起源于地球本身
事实证明，当海风将压力向下压至海底时，下方固体地球的拼凑结构会发出自己特有的响声
“我们知道地震是如何产生Love波的，但我们从来没有弄清楚海浪是如何产生的，”环境地震噪音专家基思·科伯说，他是犹他大学的地质学和地球物理学教授，也是地震仪站的主任，他没有参与这项研究
“这有点尴尬，因为海洋产生的爱情波已经被观测了50多年
他说，瓜尔蒂耶里领导的论文“为海浪如何在地球上产生这种特殊的振动提供了确凿的证据”
模拟地球 利用橡树岭国家实验室的超级计算机，研究人员模拟了风暴、海浪和固体地球之间在三个小时内发生的复杂相互作用
精确到4秒，每个模拟包括分布在全球的230，400个压力源
瓜尔蒂耶里说:“我们将计算机用作实验室，让地震波从真实的来源传播到世界各地的海洋，其基础是关于海洋风暴如何以及在哪里产生地震波，以及它们如何穿过地球的已知物理学。”
地球模型的一个版本将地球描述为一个简单的分层世界，其属性只随深度而变化，就像一个分层蛋糕
另一个更真实的模型捕捉到了更多地下地形的三维变化，就像一块巧克力饼干
对于每一个版本，研究人员打开和关闭水下深度数据，以测试海底特征，如峡谷、峡谷和山脉——与更深的结构相反——是否可以产生爱情波
结果表明，在层状蛋糕状的一维地球中，爱波的生成很少
然而，给定大约30分钟和隆隆的海洋，三维模型中的爱波从海底发出
当海洋风暴产生的瑞利波和其他地震波在穿越地球的横向旅程中遇到更热或更冷的区域和不同的物质时，研究表明它们的能量分散并重新聚焦
在这个过程中，波场的一部分转化为爱波
“如果你利用干扰海浪的压力源，然后等待，地球会给你整个波场，”瓜尔蒂埃里说
“是地球本身会产生爱的波浪
" 根据瓜尔蒂耶里的说法，更好地理解这些振动是如何在地球上产生和传播的，不仅有助于填补我们对地球内部的了解空白，还有助于我们了解地球不断变化的气候
模拟地震记录可以追溯到卫星时代之前，高质量的数字数据已经记录了几十年
“这个数据库保存着关于环境过程的信息，它实际上是尚未开发的，”她说
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