2019-08-01 06:47:01
如何识别火山爆发的地方

如何识别火山爆发的地方.jpg

在电视上,火山喷发的岩浆从顶部射出。然而,从火山的侧翼而不是它的顶峰喷出的岩浆并不罕见。离开地下岩浆房后,岩浆通过压裂岩石横向推进,有时达数十公里。然后,当它破坏地球的表面时,它会形成一个或多个通风口,从中溢出,有时是爆炸性的。例如,这发生在2014年8月在冰岛的Bardarbunga和2018年8月在夏威夷的基拉韦厄。

对于火山学家来说,猜测岩浆在哪里以及它将在何处突破表面是一个巨大的挑战。这项任务花费了大量精力,因为它可以最大限度地降低因火山爆发而受到威胁的村庄和城市的风险。现在,来自波茨坦GFZ德国地球科学研究中心的Eleonora Rivalta和她的团队以及机构合作者已经设计出一种新方法来生成通风口位置预测。该研究发表在Science Advances杂志上。

“以前的方法是基于过去火山爆发地点的统计数据,”Eleonora Rivalta说。 “我们的方法结合了物理学和统计学:我们计算出上升岩浆阻力最小的路径,并根据统计数据调整模型。”研究人员用意大利Campi Flegrei火山口的数据成功测试了这种新方法,意大利是地球上风险最高的火山之一。

在火山的侧翼开辟的通风口通常只用于一次喷发。所有火山都可能产生这样的一次性通风口,但有些火山口比其他火山更多。它们的侧翼被数十个通风口刺穿,这些通风口的对齐标志着地下岩浆通道与地球表面相交的位置。

在火山口,这是在火山喷发中排空岩浆室后不久形成的大型坩埚空洞,通风口也可能在其内部和边缘打开。那是因为他们缺乏一个聚焦火山爆发的峰会。 GFZ的Eleonora Rivalta表示,“火山口通常看起来像是被鼹鼠覆盖的草坪。”

火山口的大多数通风口只使用过一次。由此产生的分散的,有时看似随机的空间通风口分布威胁着广泛的区域,对于绘制未来火山爆发位置的预测图的火山学家提出了挑战。这些地图对于精确预测熔岩和火山碎屑流或灰烬羽流的膨胀也是必要的。

到目前为止,排气预报图主要基于过去通风口的空间分布:“火山学家经常认为火山的行为将像过去一样,”Eleonora Rivalta说。 “问题是火山表面通常只能看到几十个通风口,因为主要的喷发事件往往会覆盖或消除过去的喷发模式。因此,尽管数学过程可能很复杂,但稀疏数据会导致粗糙的地图变大此外,火山的动态可能会随着时间而变化,因此通风口的位置会发生变化。“

Campi Flegrei的成功测试

Rivalta是一位训练有素的物理学家,地质学家和统计学家团队使用火山物理学来改进预测。 “我们采用最新的物理理解,了解岩浆裂缝如何在地下移动并将其与统计程序和火山结构和历史知识相结合。我们调整物理模型的参数,直到它们与之前的喷发模式相匹配然后,我们有一个工作模型,可以用来预测未来的喷发位置,“Eleonora Rivalta说。

这种新方法在意大利南部应用于Campi Flegrei,这是一个靠近那不勒斯的火山口,拥有近百万人口。在十多公里宽的火山口中,大约八十个通风口在过去15,000年中爆发了爆炸性爆发。研究人员报告说,这种方法在回顾性测试中表现良好,正确地预测了未用于调整模型的通风口的位置。

“最困难的部分是以一种适用于所有火山的方式制定方法,而不仅仅是一个 - 来概括它,”里瓦尔塔解释说。 “我们现在将进行更多测试。如果我们的方法也适用于其他火山,它可能有助于规划火山地区的土地使用情况,并以比以前更高的确定性预测未来火山喷发的位置。”

试题下载
2017-04-07 23:48:06
教案下载
2018-01-25 01:49:09
课件视频MP3下载
2018-01-26 19:41:58
课件视频MP3下载
2018-03-21 16:40:40
课件视频MP3下载
2018-03-19 00:09:47
课件视频MP3下载
2018-02-01 23:09:32