新研發模型:可預測火山爆發時間及地點

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【大紀元2021年01月29日訊】(大紀元記者張妮編譯報導)目前世界上約有1,500個有可能爆發的火山,每年大約發生50次火山噴發。現在預報火山噴發還很困難。近期一份新研究開發了一個預測模型,研究者認為,它比較準確地模擬了火山爆發的過程,可以預測火山爆發的時間和地點。

在最危險的幾個火山類別裡面,圓頂火山是最活躍。研究人員發現,其實在噴發之前這類火山的山頂會先悄悄地冒出一些粘稠的岩漿,形成圓形的突出物。這些岩漿太稠,不會流動。但是最終,內部蓄積的能量將衝破這些圓形的突出物,噴出炙熱的氣體、火山灰和熔岩碎石,像高速運行的火車一樣,沿著山坡沖向山下。

這份新研究通過對墨西哥科利馬火山(Colima)、印度尼西亞的默拉皮火山(Mount Merapi)、俄羅斯的別濟米安納火山(Bezymianny)、智利的拉斯卡爾火山(Lascar)和拉斯塔里亞火山(Lastarria)實地安裝高分辨率相機、使用無人機拍攝等多種方法,分析這些圓形突出物從開始冒出的階段,直到最後噴發階段之間的變化規律。

他們發現,即使對同一座火山而言,這些圓形粘稠的岩漿突出物在每次噴發之前,冒出的位置並不相同。有的時候在山頂、有的時候在山巒的側面。這讓研究人員很疑惑:這些岩漿是由火山內部的岩漿管道輸送到火山口,如果每次出現的位置不同,難道這意味著這些岩漿管道的朝向總是在變化?

研究人員從內部壓力分布的角度找到了解釋。他們發現岩漿被排出的過程中,內部的壓力分布不斷變化,導致岩漿管道朝向的變化。這份研究還發現這種變化原來也存在某種規律性。

這項研究利用找到的規律,岩漿來源地的深度、火山下地殼的密度、岩漿儲蓄池的大小等大量參數,建立了一個模型。研究人員用所有可能的參數組合,進行了多達幾百萬次模擬,得到一個火山噴發頻率與規模之間的關係。他們看到,這個關係與使用歷史數據進行的估計相吻合。研究組認為,他們終於找到了火山噴發機制的基本規律。

他們還發現,位於不同地區的火山,其噴發規模與頻率之間的關係又不相同。他們認為這還與每個區域地殼板塊連接處的狀態有關係。他們將在後續研究中進一步把這部分參數和信息整合到他們建立的模型中。

研究人員表示,利用這個模型預測火山噴發的頻率和規模,將有效地幫助人們評估火山噴發的風險。現在世界上有近十億人口居住在火山附近。

研究組提到了墨西哥城的情況。那裡人口密集,城市周圍有多座活火山,包括托盧卡火山(Nevado de Toluca),已經有約三千年沒有噴發過。研究認為,從火山口冒出稠密岩漿形成的突出物,到火山噴發之間大約是10年的過程。

研究稱,這一信息有助於墨西哥城在看到火山口出現變化後,無需立即進行疏散安排。「一旦火山開始有動靜,你知道這之後還有十年的時間。」研究者之一的日內瓦大學火山學教授卡里奇(Luca Caricchi)說。◇#

責任編輯:朱涵儒

 

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