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(duì)這種自然災(zāi)害的早期預(yù)警是困難的，因?yàn)楹�嘯的風(fēng)險(xiǎn)高度依賴(lài)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(lái)自加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）和英國(guó)卡迪夫大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一個(gè)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(duì)地震進(jìn)行分類(lèi)并確定潛在的海嘯風(fēng)險(xiǎn)。

如果大量的水被移走，水下地震會(huì)引發(fā)海嘯，因此確定地震的類(lèi)型對(duì)于評(píng)估海嘯風(fēng)險(xiǎn)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(shuō)。"因此，在評(píng)估的早期階段了解滑移類(lèi)型可以減少誤報(bào)，并通過(guò)獨(dú)立的交叉驗(yàn)證提高預(yù)警系統(tǒng)的可靠性。"

這項(xiàng)研究調(diào)查了過(guò)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(cè)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(duì)其進(jìn)行了數(shù)值模擬和比較。資料來(lái)源：Bernabe Gomez和Usama Kadri

在這些情況下，時(shí)間是至關(guān)重要的，而依靠深海波浪浮標(biāo)來(lái)測(cè)量水位往往會(huì)留下足夠的疏散時(shí)間。相反，研究人員建議測(cè)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(chēng)為水聽(tīng)器，記錄聲波并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)構(gòu)造活動(dòng)。

"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(chǎng)可以在遙遠(yuǎn)的地方被記錄下來(lái)，甚至在離源頭數(shù)千公里之外。"共同作者Usama Kadri說(shuō)："壓力場(chǎng)的分析解決方案的推導(dǎo)是實(shí)時(shí)分析的一個(gè)關(guān)鍵因素。"

計(jì)算模型通過(guò)水聽(tīng)器對(duì)地震源進(jìn)行三角定位，人工智能算法對(duì)其滑移類(lèi)型和震級(jí)進(jìn)行分類(lèi)。然后，它計(jì)算出重要的屬性，如有效長(zhǎng)度和寬度、上升速度和持續(xù)時(shí)間，這決定了海嘯的大小。

作者用現(xiàn)有的水聽(tīng)器數(shù)據(jù)測(cè)試了他們的模型，發(fā)現(xiàn)它幾乎是即時(shí)的，成功地描述了地震參數(shù)，而且計(jì)算需求很低。他們正在改進(jìn)這個(gè)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(cè)海嘯風(fēng)險(xiǎn)的工作是一個(gè)更大的項(xiàng)目的一部分，以加強(qiáng)危險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)。海嘯分類(lèi)是一個(gè)軟件的后端，可以提高海上平臺(tái)和船舶的安全性。