海嘯是令人難以置信的破壞性海浪，可以摧毀沿海的基礎(chǔ)設(shè)施并造成生命損失。對這種自然災(zāi)害的早期預(yù)警是困難的，因?yàn)楹[的風(fēng)險高度依賴于引發(fā)海嘯的水下地震的特征。在AIP出版的《流體物理學(xué)》中，來自加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）和英國卡迪夫大學(xué)的研究人員開發(fā)了一個預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合了最先進(jìn)的聲學(xué)技術(shù)和人工智能，可以立即對地震進(jìn)行分類并確定潛在的海嘯風(fēng)險。
如果大量的水被移走，水下地震會引發(fā)海嘯，因此確定地震的類型對于評估海嘯風(fēng)險至關(guān)重要。
"與水平滑移元素相比，具有強(qiáng)烈垂直滑移元素的構(gòu)造事件更有可能提高或降低水柱，"共同作者Bernabe Gomez說。"因此，在評估的早期階段了解滑移類型可以減少誤報，并通過獨(dú)立的交叉驗(yàn)證提高預(yù)警系統(tǒng)的可靠性。"
這項研究調(diào)查了過去與海嘯事件相關(guān)的四種不同的地震情況。紅色和黃色的矩形代表了由所提出的聲學(xué)輻射反演模型檢索出的預(yù)測地震尺寸、位置和方向。分析的地震是：a）2009年9月29日，8.1兆瓦，薩摩亞馬塔瓦伊的西南方向；b）2010年12月21日，7.4兆瓦，日本波寧群島地區(qū)；c）2012年3月14日，6.9兆瓦，日本釧路的東南方向；以及d）2013年10月25日，7.1兆瓦，日本本州東海岸。該模型為每種地震情況提供了兩種潛在的斷層方向，并對其進(jìn)行了數(shù)值模擬和比較。資料來源：Bernabe Gomez和Usama Kadri
在這些情況下，時間是至關(guān)重要的，而依靠深海波浪浮標(biāo)來測量水位往往會留下足夠的疏散時間。相反，研究人員建議測量地震產(chǎn)生的聲輻射，它攜帶著關(guān)于構(gòu)造事件的信息，并且傳播速度明顯快于海嘯波。水下麥克風(fēng)，稱為水聽器，記錄聲波并實(shí)時監(jiān)測構(gòu)造活動。
"聲輻射在水柱中的傳播速度比海嘯波快得多。它攜帶著關(guān)于源頭的信息，其壓力場可以在遙遠(yuǎn)的地方被記錄下來，甚至在離源頭數(shù)千公里之外。"共同作者Usama Kadri說："壓力場的分析解決方案的推導(dǎo)是實(shí)時分析的一個關(guān)鍵因素。"
計算模型通過水聽器對地震源進(jìn)行三角定位，人工智能算法對其滑移類型和震級進(jìn)行分類。然后，它計算出重要的屬性，如有效長度和寬度、上升速度和持續(xù)時間，這決定了海嘯的大小。
作者用現(xiàn)有的水聽器數(shù)據(jù)測試了他們的模型，發(fā)現(xiàn)它幾乎是即時的，成功地描述了地震參數(shù)，而且計算需求很低。他們正在改進(jìn)這個模型，將更多的信息考慮進(jìn)去，以提高海嘯特征的準(zhǔn)確性。
他們預(yù)測海嘯風(fēng)險的工作是一個更大的項目的一部分，以加強(qiáng)危險預(yù)警系統(tǒng)。海嘯分類是一個軟件的后端，可以提高海上平臺和船舶的安全性。
