可能有一种测量海洋温度的新方法：使用声音。与大气一样，海洋也因气候变化而变暖，并且吸收了温室气体捕获的过量热量的大约 90%。这种变化导致海平面上升，危及海洋物种并影响天气模式。
但是追踪变暖现象非常棘手。基于船舶的观测只能捕捉到海洋极小部分在特定时间点的快照。卫星观测无法穿透到地表以下很深的地方。关于海洋热量的最详细图像来自 Argo，一个自 21 世纪初以来遍布海洋的自主浮标舰队。这些设备每 10 天下沉到低至 2000 米的深度，测量温度和其他参数。但是浮标只有大约 4000 个，它们无法采样更深层的海洋。
现在，加州理工学院和中国科学院的科学家认为，他们有更广泛的方法来探测海洋变暖。在 9 月份发表在《科学》杂志上的一篇论文中，研究人员比较了海底地震产生的声音的速度。由于声音在较温暖的水中传播得更快，因此速度的差异可以揭示温度的变化。“我对[该研究的作者]使用的方法以及他们能够完成所有这些工作印象深刻，”普林斯顿大学地球物理学家弗雷德里克·西蒙斯说，他没有参与这项研究。“他们正在开辟一个全新的研究领域。”
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1979 年，当海洋学家卡尔·温施和已故的沃尔特·蒙克提出使用一系列海基声发射器和陆基接收器来测量声波速度并根据结果计算温度时，用声音确定海洋热量的想法就出现了。这个想法从未广泛流行起来，部分原因是声源昂贵，部分原因是担心人工噪声会干扰海洋动物，例如使用声音进行交流的鲸鱼。
加州理工学院的博士后研究员吴文博受到了早期努力的启发。作为一名地球物理学家，他意识到海底会产生自身规律的声音来源：地震。这些声音不是来自地震的地震波，地震波会穿过地壳。它们是穿过水体的低频声波。“我知道这些地震是非常强大的声源，”吴说。“那么为什么不尝试利用地震呢？”
研究人员在印度尼西亚尼亚斯岛附近测试了这个想法，那里印度-澳大利亚板块正在巽他板块下方碰撞。他们收集了 2004 年至 2016 年 4272 次 3 级或以上地震的声学数据，并找到了 2047 对震源相同的地震。通过比较多年来在同一地点破裂的地震，吴和他的同事们可以挑选出声波速度之间仅有的几分之一秒的差异。通过对变化进行建模，他们发现尼亚斯附近海洋的变暖速度约为每十年 0.08 华氏度，高于 Argo 数据显示的每十年 0.047 华氏度的变暖速度。吴说，新数字可能更准确，因为其他信息来源非常有限。不到 1 华氏度听起来并不算多，但这些温度变化发生在整个东印度洋的巨大水体中。需要相当大的热量才能加热如此多的水。
夏威夷大学马诺阿分校的海洋学家布鲁斯·豪说，新的声学方法很有前景，他没有参与这项工作。研究人员甚至可能能够回顾几十年前收集的地震数据，以获得更长的海洋温度历史。但这样做需要付出艰苦的努力，尤其是在于旧的地震仪没有像现代基于 GPS 的设备那样精确地记录波浪的计时。
捕捉更多地震声音的一种方法可能是将水下麦克风或水听器集成到现有的海洋监测设备中。西蒙斯和他的同事们已经在海洋中部署了数十个漂浮水听器，用于一个名为“海洋独立潜水员移动地震记录仪”(MERMAID) 的地震监测项目。他说，最大的挑战是弄清楚如何在漂浮物随海流漂移时精确定位它们的位置。
吴说，克服这一挑战将填补 Argo 浮标和卫星可以告诉我们的信息中的空白。“我们真的需要尽可能多的不同数据方法，”他补充道。
本文的一个版本，标题为“地震声音”，经过改编后收录在 2020 年 12 月号的《大众科学》杂志中。