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湯加火山大爆發(fā)造成重大災害,傳感器要背鍋?!

更新時間:2025-02-27   點擊次數(shù):43次

近日,湯加的洪阿湯加-洪阿哈阿帕伊島火山大爆發(fā),釋放出超過1000顆廣島的能量,這是進入21世紀規(guī)模的火山噴發(fā),造成湯加國整個國家失聯(lián)。


同時,環(huán)太平洋地區(qū)數(shù)十個國家均遭遇海嘯襲擊,為各地人民帶來慘重的財產(chǎn)損失。


有人問,如果火山噴發(fā)能預測就好了,提前發(fā)出預警,那么傷亡損失就能降到。


為什么火山難以預警,原因只有一個,那就是:傳感器不夠!


火山預警為什么這么難?

湯加火山大爆發(fā)后,記者采訪美國地質(zhì)調(diào)查局西部地理科學中心的地理學家Wood博士表示:“雖然正在建立復雜的地震臺網(wǎng)絡來監(jiān)測地震并估計平均發(fā)生間隔,但火山更難以預測。"

主要原因是,監(jiān)測火山需要用到大量的傳感器

在陸地上的火山,我們可以比較方便地將傳感器放置在火山口附近,時刻收集火山的溫度、壓力、氣體等各項數(shù)據(jù)。

即便如此,受制于現(xiàn)有的傳感器技術,及人力、經(jīng)費等原因,地球上大多數(shù)的陸地火山仍然缺乏足夠的監(jiān)測數(shù)據(jù),因此非常難以做出預警。


其次,估計大約有1500座活火山(實際可能遠不止這個數(shù)),這些活火山正在噴發(fā)或?qū)砜赡車姲l(fā),其中有75%左右的活火山處于海底,隱匿在我們看不見的大洋深處。

例如湯加這次噴發(fā)的洪阿湯加-洪阿哈阿帕伊島火山,就是一座海底火山。


“想要進行水下甚至深海監(jiān)測預警,已經(jīng)遠遠超出火山學家的能力范圍了。"Wood 博士表示。

因為現(xiàn)有的傳感器技術和其他科學技術,無法長時間的對海底火山進行監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳送。

地質(zhì)學家劉嘉麒院士呼吁:“目前對海底火山尚缺乏監(jiān)測,達不到準確預測的水平?,F(xiàn)在地球科學正在向著深空、深地、深海發(fā)展,火山作用與這三個方面都密切相關,所以應該在這些方面下功夫。"
可以看到,對火山噴發(fā)預警的基礎,是通過對火山的實時監(jiān)測,獲取足夠的數(shù)據(jù),在這些數(shù)據(jù)的基礎上進行科學分析。

而目前的傳感器技術還很難對陸地上的火山進行如此大規(guī)模的監(jiān)測,對深海里的火山更是無從下手,簡單點說就是:傳感器還不夠,這鍋傳感器背了!

科學家們?nèi)绾螌鹕竭M行監(jiān)測?

雖然火山噴發(fā)難以預警,但科學家們從沒有放棄過對火山的監(jiān)測和科學研究。

火山噴發(fā)前往往會有預兆,發(fā)生一些特殊的事件,譬如說:氣體噴發(fā)、地震、地熱升高等。

發(fā)生這些事件的原因是,地下巖漿在上涌過程中,部分巖體會破裂下陷或向上抬升,形成形變,嚴重的會形成地震,被稱作“火山地震"。

因此根據(jù)這些情況,國際上火山監(jiān)測技術分為三大類:火山地震監(jiān)測、火山形變監(jiān)測和火山氣體監(jiān)測。

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科學家們通常將監(jiān)測火山活動性的大多數(shù)地震儀(內(nèi)置振動等多種傳感器),布設在距火山口1 ~ 15 km 范圍內(nèi),通過這些儀器取得有多年記錄的背景地震活動基線數(shù)據(jù),以這些數(shù)據(jù)為基礎,推測可能的前兆活動,這成為預報火山噴發(fā)的主要工具。

下圖是由哈佛大學科學家提供的,關于使用無線傳感器網(wǎng)絡用于監(jiān)測活火山上的地震數(shù)據(jù)的插圖。

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這些傳感器測量包括火山口的高度,頂部水的壓力,以及潮汐和波浪等數(shù)據(jù)。

傳感器涵蓋從運動跟蹤到壓力傳感器,慣性測量單元(IMU)等各個領域?qū)iT為火山噴發(fā)監(jiān)測而設計的傳感器。

由于傳感器等監(jiān)測設備的增加和技術升級,在過去的40年中,科學家成功地預測了許多火山噴發(fā)的時間。

你也可以使用傳感器監(jiān)測火山運動!

除了科學家,你也可以用傳感器來跟蹤火山等地質(zhì)運動,前提是保證自己安全——不要跑到火山口去!

這次湯加火山噴發(fā)中,各地就有許多網(wǎng)友,通過簡單的壓力傳感器,監(jiān)測湯加火山噴發(fā)造成的海浪沖擊波對的影響究竟有多大。

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