氣候變化是公眾及學者高度關注的問題。大氣中二氧化碳等溫室氣體濃度的上升會導致氣候系統中熱量增加，而海洋吸收了其中90%以上的熱量，在氣候變化中起到關鍵作用。深層海水溫度實測資料不足，使人們對海洋深處的溫度變化特徵瞭解十分有限，制約對長期氣候變化的深入認識。
對此，美國加州理工學院地震學實驗室博士吳文波、助理教授詹中文，中國科學院精密測量科學與技術創新研究院大地測量與地球動力學國家重點實驗室研究員倪四道提出利用地震T波測量深海溫度變化的新方法，在與物理海洋學家合作的基礎上，獲得2005-2016年期間的赤道東印度洋深層海水溫度多時間尺度的變化特徵。
地震T波是海區地震激發的彈性波在海底轉換而成的水聲波，可在海洋SOFAR通道中長距離傳播，其傳播時間可以敏感地反映海水聲速，從而用於可靠地反演海水溫度變化。研究團隊在2004年印尼大地震後開展地震T波、定點持續噪聲源、地震背景噪聲等與海洋有關的研究，對蘇門答臘地區的大量地震波形進行分析，發現豐富的重複地震事件。在此基礎上，團隊準確測量了一系列重複地震的T波到時微弱變化，重構了2005-2016年期間T波到時變化的時間序列；基於先進的地震波傳播算法，計算得到T波對海水溫度變化的敏感核函數，對比已有物理海洋學的觀測與大洋環流模式，驗證了該方法的可靠性，並獲得赤道東印度洋深層海水溫度隨時間變化的特徵。
該研究揭示了赤道東印度洋的深層海水溫度存在準雙週、半年和年週期等變化，新方法測量得到的溫度存在十年的線性增長趨勢，明顯高於以前的研究結果。該方法可利用已經積累的大量T波資料，獲得過去幾十年大洋深處海水溫度變化特徵，為全球氣候變化研究提供新手段。
相關成果發表在《科學》上，精密測量院大地測量與地球動力學國家重點實驗室為論文第二署名單位。
地震T波傳播路徑示意圖
地震T波到時變化的測量示例圖
地震T波的實測到時變化與海洋學預測值對比圖
來源：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
