研究顯示：海嘯衛星觀測效果顯著提升

2025年7月29日，俄羅斯堪察加半島附近發生8.8級大地震，引發了一場席卷太平洋的巨大海嘯。幸運的是，美國航空航天局（NASA）的Surface Water Ocean Topography（SWOT）衛星正處于絕佳觀測位置，首次以高分辨率捕捉到了整個海嘯的動態。相關研究發表于《The Seismic Record》，揭示了此前未曾預料的海嘯波動行為。

首次寬范圍高分辨率觀測

SWOT衛星于2022年12月發射，是NASA與法國國家空間研究中心的合作任務，旨在對地球表面水體進行全球調查。對于這次海嘯，SWOT衛星提供了約120公里寬的觀測條帶，并以前所未有的分辨率記錄了海表變化。研究人員還結合布置在太平洋各地的DART海嘯浮標數據，對事件進行了綜合分析。

主要作者、冰島大學Angel Ruiz-Angulo博士將SWOT數據比作“一副新眼鏡”：“以前，DART浮標只能在廣闊海洋中的特定點觀測海嘯；此前的衛星最多也只能看到一條細線。而現在，SWOT可以捕捉約120公里寬的條帶，并獲得高分辨率的海表數據。”

挑戰傳統海嘯模型

最令科學家驚訝的發現與“頻散”現象有關。長期以來，大型海嘯被認為具有“非頻散”特性，即波長在海洋深度尺度上很長，傳播過程中形狀保持相對穩定。然而，SWOT數據顯示，這次海嘯表現出明顯的頻散特征，主波后面跟著一系列尾隨波。當研究團隊將包含頻散效應的模型與觀測數據對比時，發現其吻合度優于傳統非頻散模型。

Ruiz-Angulo博士指出：“SWOT數據挑戰了大型海嘯非頻散的觀點。對海嘯建模者而言，這意味著我們過去使用的模型缺少了一些東西。這種額外的變異性可能意味著主波在接近某些海岸時會被尾隨波調制，我們需要量化這種頻散能量過剩，并評估其是否帶來此前未考慮的影響。”

揭示更大范圍的地震破裂

海嘯觀測還幫助科學家改進了對地震本身的認識。早期基于地震和地表形變數據的模型預測的海嘯到達時間與部分DART浮標記錄不符。研究團隊利用反演技術，從觀測到的海嘯行為推斷地震特征，發現這次地震破裂范圍比之前認為的更廣，向南延伸約400公里，顯著超過早期模型估算的300公里。

共同作者、俄勒岡大學Diego Melgar博士表示：“自2011年日本9.0級東日本大地震以來，我們意識到海嘯數據對于約束淺層滑動非常有價值。盡可能融合多種數據類型非常重要。”研究人員希望，未來衛星觀測能夠納入近實時海嘯預報系統，為沿海社區提供更快速、更準確的預警。

1952年，同一俯沖帶發生的9.0級地震曾推動國際海嘯預警系統的建立。如今，SWOT等新一代衛星有望讓預警系統更上一層樓，挽救更多生命。