Jorden är en bullrig plats. Seismometrar, som mäter markrörelser för att upptäcka jordbävningar, vulkanutbrott, och konstgjorda sprängämnen, registrerar ständigt mindre vibrationer orsakade av havsvågor, brusande floder, och industriell verksamhet.

"Vi kallar detta" omgivande seismiskt buller "eftersom för människor som är intresserade av jordbävningar, det är inte särskilt användbart, "säger geovetenskaparen Lucia Gualtieri." Men det är inte slumpmässigt buller. "

I en ny studie, Gualtieri och hennes kollegor har funnit att de till synes triviala blipsen faktiskt kan koda kraften i orkaner som rör sig över havsvatten. Fynden kan göra det möjligt att uppskatta styrkan hos tidigare orkaner, för att avslöja hur klimatförändringarna påverkar svårigheterna och frekvensen av dessa stormar.

Seismiska fingeravtryck

Forskare har vetat sedan början av 1900 -talet att stora stormar i havet, inklusive tropiska cykloner (även kända som "orkaner" och "tyfoner"), lämna sina signaturer i seismiska data. Signalen kommer från havsvågorna som genereras av orkanens starka vindar. Men de är inte bara några vågor. "Vågorna du ser när du går till stranden räcker inte, "säger Gualtieri, som ledde studien som postdoktor vid Columbia Universitys Lamont Doherty Earth Observatory.

Istället, tropiska stormvibrationer kommer huvudsakligen från komplexa interaktioner mellan vågor, och från tryckfluktuationer på toppen av havet, som genererar upp och ner rörelser i vattnet. Dessa vågor träffar havsbotten och vibrerar jorden.

Även om orkaner har varit kända för att lämna ett fingeravtryck i det seismiska rekordet, att extrahera mycket användbar information från dessa fingeravtryck har visat sig vara svårt.

Ljudvetenskap

Tills nu, de flesta studier som försöker extrahera tropiska cyklondata från seismiskt buller med fokus på enskilda stormar. Däremot, Gualtieri och hennes kollegor analyserade 13 år av tropiska cykloner i nordvästra Stilla havet.

Teamet använde data från sju seismometrar stationerade i östra Asien och på öar i Stilla havet. "Det spelar ingen roll om seismometern är i botten av havet eller på land, "Förklarade Gualtieri." Du kan upptäcka dessa signaler överallt på jorden. "Data om tyfonintensitet kom från satellitmätningar.

Teamet använde de första 11 åren med data för att träna en datoralgoritm för att känna igen tropiska cykloner i seismograferna och för att uppskatta varje storms intensitet. Under de återstående två åren, de låter datorn uppskatta intensiteten enbart baserat på seismiska data. Algoritmens uppskattningar stämde väl överens med satelliternas mätningar. Detta tyder på att signaturerna i det omgivande seismiska bullret kan vara en tillförlitlig informationskälla om tropiska cykloner.

Blickar framåt

Seismiska data kan inte konkurrera med satelliter när det gäller att göra orkanprognoser. Men det kan hjälpa till att förbättra prognoserna för vad klimatförändringarna har för oss.

Klimatmodeller tyder på att den globala uppvärmningen gör orkaner mer intensiva. Dock, de faktiska uppgifterna är begränsade, eftersom satellitmätningar av orkanintensitet bara går tillbaka till 1960- och 70 -talen.

"Det är alltid ett problem när vi försöker se om det finns trender eller inte, eftersom våra datamängder är för korta, "säger medförfattaren Suzana Camargo. Hon studerar tropiska cykloner vid Lamont-Doherty Earth Observatory.

Seismiska inspelningar, å andra sidan, kunde låta forskare se längre tillbaka i tiden. Efter att laget har förfinat sin algoritm med mer data från andra havsbassänger, det seismiska rekordet kan lägga till flera decennier till vår kunskap om tropisk cyklonaktivitet.

Den där, i tur och ordning, skulle hjälpa klimatforskare att förutsäga vad som kommer att hända med orkaner under de kommande decennierna, säger Camargo.