多年来，阿拉斯加地震中心的分析师们，在追踪美国地震活动最活跃州每天约 100次地震 的同时，一直尽职尽责地过滤掉一些触发传感器的震动事件。
分析师们会用字母“G”标记这些独特的读数，代表“冰川”(glacier)。
这些读数被认为是追踪地震工作的一个奇怪的副产品，它们来自崩解的冰川。有些读数高达里氏3级。
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现在，阿拉斯加州地震学家、中心主任迈克·韦斯特 (Mike West) 认为，这些数据是一份有价值的记录，可以为了解气候变化提供新的认识。在周四于安克雷奇举行的美国地震学会年会上，韦斯特展示了州地震记录中长期被忽视的数据忠实地捕捉到了地表之上发生的动态变化：冰川崩解并落入水中，这种现象被称为冰川崩解。
有些冰川崩解悄无声息地发生；冰块可能会在水面下从冰川滑落，而不会产生地震波。但是，当大块冰块像游泳者在泳池中做炸弹跳水一样从冰川前端倾泻入水中时，冲击会产生共鸣，并被传感器捕捉到。
“事实证明，这本身就是一个壮观的数据集，”他说。“我们拥有多年来这些冰川活动的记录——冬季与夏季，冰川‘X’与冰川‘Y’——所有这些数据都静静地在那里。”
传感器已经捕捉到数千次所谓的“冰震”。每年在阿拉斯加中南部海岸都会发生数百次冰震，那里的冰川延伸至海边。韦斯特说，位于费尔班克斯的阿拉斯加大学的中心记录可以追溯到 20 世纪 70 年代，当时地震学家首次认识到，崩解的冰川会产生明显的地震信号，传播数百公里之远。但在 2007 年阿拉斯加地震网络的硬件升级后，传感器捕捉到的冰震数量有所增加。
“我们有六年高质量的冰川数据，”韦斯特说。“我们正处于能够审视[多年来发生的事情]的早期阶段。”
冰川地震学是一个相对较新的科学领域，但人们对探测全球变暖的影响程度的可能性越来越感兴趣，全球变暖的影响通过其在地表之下的振动来体现。
来自地下的地球大气测量
地表大气变化可以通过地下测量似乎令人难以置信，但地震传感器记录了所有类型的地表运动——即使放置在城市附近，也可以区分白天和夜晚，或周末和工作日。“无论是地震、火车驶过、动物、核爆炸还是冰川，都无关紧要，”韦斯特说。“我们的传感器并不知情——它们只是测量地面如何震动。”
地震学家可以通过位置和它们产生的波形的独特形状来区分冰震和构造地震。这促成了重大发现。哈佛大学和哥伦比亚大学的地震学家首次报道了他们在 2003 年对格陵兰冰川的冰震的追踪，后来表明这种冰川震动正在增加。科罗拉多大学博尔德分校的科学家详细描述了 2007 年在阿拉斯加迅速退缩的哥伦比亚冰川产生的地震信号。
韦斯特特别指出哥伦比亚冰川是迄今为止阿拉斯加冰川冰震产生量发生明显变化的最好例子。在 2009 年和 2010 年退缩到浅水区并触底后，冰川末端升到海平面以上，导致“高大的冰山倾倒，拍击水面”——以及相应的地震信号增加。
开启可能性
韦斯特的新发现不同于以往科学家有针对性地对单个冰川进行仪器测量和研究的研究。他的研究开启了追踪阿拉斯加（世界上冰川活动最活跃的地区之一）所有地区正在发生的事情的可能性。
阿拉斯加是美国冰川最多的州，冰川覆盖面积约 29,000 平方英里，约占其地表面积的 5%。该州 99% 以上的低洼冰川正在退缩。
“常规监测冰川崩解事件的能力是一种新方法，”美国地质调查局 (U.S. Geological Survey) 的研究地质学家布鲁斯·莫尔尼亚 (Bruce Molnia) 说，他撰写了大量关于阿拉斯加冰川的文章，并记录了它们随时间的变化。他指出，追踪冰川崩解产生的地震信号的设备非常昂贵，而且必须安装大量传感器——就像阿拉斯加网络所做的那样——因为为了精确定位冰川崩解的位置，冰川科学家必须对来自多个传感器的数据进行三角测量。“而且大多数拥有设备的人都更关注更大的地震事件，”莫尔尼亚说。“但数据就在那里。”
只有一小部分冰川学家专注于地震学在为他们的研究提供信息方面的潜力，而绝大多数地震学家则专注于构造和火山事件。地质学的这两个分支尚未充分认识到他们研究可能交叉的潜在方式。
航运预警
莫尔尼亚说，这样一个冰川追踪系统可以为该地区的航运提供重要的预警，因为冰川崩解和冰山形成正在增加。
冰川崩解——可能发生在湖泊和河流以及海洋中——是一种复杂的现象，而且它本身并不能表明冰川正在退缩。事实上，阿拉斯加的一些冰川已经退缩得离海洋太远，以至于不再发生冰川崩解。莫尔尼亚指出，少数正在前进的冰川也具有显着的冰川崩解活动——最显着的是哈伯德冰川 (Hubbard Glacier)，其增长得益于巨大的山区集水区。
地震研究是科学家可能更好地了解气候变化对这片冰雪景观的复杂影响的一种方式。
未来几年将为这种追踪提供独特的机会。从今年开始，一个由美国国家科学基金会资助的项目将在阿拉斯加部署多达 294 台高质量地震仪，该项目名为地球透镜美国阵列 (Earthscope USArray)。在过去十年中，这个可移动阵列已在美国大陆各地迁移，旨在获得对地震活动的新认识。现在，它正在部署到阿拉斯加，那里的地震每年都比美国本土 48 个州的总和还要多。
韦斯特说，这将标志着阿拉斯加追踪地震活动的能力“非常显着的提升”，尤其是在偏远地区，如北部布鲁克斯山脉 (Brooks Range mountains)，这些地区以前没有太多仪器。在周四的会议上，韦斯特希望确保他的同事们考虑到地震学可以为理解“最后边疆”州的气候变化做出贡献。“在公众眼中，冰川的剧烈变化——或者冰川不再存在——比全球温度升高半度更具体，”他说。
他补充说，后者非常重要。但“它不像冰川变化那样能引起人们的想象。”
关于作者
玛丽安·拉维尔 (Marianne Lavelle) 是《每日气候》(Daily Climate) 的科学记者，《每日气候》是一家报道能源、环境和气候变化的非营利性新闻机构。
本文最初发表于《每日气候》，《每日气候》是由环境健康科学 (Environmental Health Sciences)（一家非营利性媒体公司）出版的气候变化新闻来源。