2020年2月4日，德國波茨坦地學研究中心（GFZ）稱，該中心研究人員開發出一種演算法，首次以高精度檢測到地震引起的重力訊號，同時，對2011年福島附近地震資料的測試表明，該方法有助於未來對地震預警系統的改善。相關成果預發表在2020年的《地球與行星科學通訊》（Earth and Planetary Science Letters）。

在閃電發生之後，人們會聽到雷聲。幾個世紀以來，人們一直在嘗試利用閃電和雷聲間的時間差來估算雷暴的位置。兩個訊號之間的時間間隔越大，觀察者離閃電的位置就越遠。這是因為閃電以光速傳播，幾乎沒有時間延遲，而雷聲傳播的速度要慢得多，大約每秒340 m。

對地震而言，其也發出以光速傳播的訊號（每秒30萬公里），並且可以在相對較慢的地震波（每秒約8公里）到達之前被記錄下來。但是，以光速傳播的訊號不是閃電，而是由於地球內部品質變化引起的重力的突然變化。直到最近，這些所謂的瞬態彈性重力訊號（prompt elasto-gravity signals，PEGS）才通過地震測量被檢測到。藉助這些訊號，有可能在破壞性地震或海嘯波到達之前較早地檢測到地震。

然而，這種現象的引力效應很小，不到地球引力的十億分之一。因此，PEGS訊號只能記錄最強的地震。此外，它們的產生過程非常複雜，不僅直接在震源處產生，同時，也隨著地震波在地球內部的傳播而不斷產生。到目前為止，還沒有直接、準確的方法能在計算機上可靠地模擬PEGS訊號的產生。現在，GFZ研究人員提出的演算法計算PEGS訊號時不費吹灰之力，而且獲得的結果精度高，這在全球尚屬首次。同時，研究人員證明，通過這些訊號可以發現有關特大地震的強度、持續時間和機制。

地震使地球內部的岩石板片突然移動，從而改變了地球的品質分佈。在強震中，這種位移可以達到幾米。由於可以在區域性測量的重力取決於測點附近的品質分佈，每次地震都會產生一個微小但瞬時的重力變化。然而，每一次地震也會在地球內部產生波，進而改變岩石的密度，從而使引力在短時間內發生一點變化——地球的重力在某種程度上與地震同步振盪。此外，這種振盪重力會對岩石產生短期的作用力，進而觸發二次地震波，其中一些重力觸發的二次地震波甚至在一次地震波到達之前就可以觀測到。這使研究人員不得不面對整合這些多重相互作用以對訊號強度進行更準確估計和預測的難題。

GFZ研究人員將其開發的新演算法應用於2011年的東日本大地震——這也是日本福島發生海嘯的原因所在。對於福島，已經有了關於PEGS訊號強度的測量方法，而且一致性非常好，這為研究人員預測其他地震以及這些訊號新的應用潛力提供了確定性。未來，通過評估距地震（發生在遠離海岸的地方）震中數百公里外的重力變化，這種方法甚至可以在地震期間確定是否會出現可能引發海嘯的強震。然而，研究人員表示，還有很長的路要走，現在的測量儀器還不夠靈敏，同時，環境引起的干擾訊號太大，使PEGS訊號無法直接整合到一個正常運作的海嘯預警系統中。