预报火山喷发
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摘要
预报是火山学的中心目标。近来对火山喷发的高密度监测得到了一系列完整的时间序列数据,使我们对几次即将发生的喷发及时发布了警报。新技术的应用,诸如宽频带地震学、卫星观测地形变、火山气体野外研究中光谱仪技术、特别是计算机计算能力和运算速度的提高,都正在使预报水平不断提高,并且促进了数据传输、数据分析和模拟技术的改进。火山样品的分析研究、实验推演和理论模拟使得对岩浆系统的动态变化认识正在不断深化,同时给出了能解释火山现象的物理结构。在岩浆房系统演化过程中,随着压力和温度的改变,岩浆要经历复杂的变化。岩浆上升时期脱气和冷却过程中,会导致岩浆结晶、粘度、强度和可压缩度增加,通常是几个数量级。活动岩浆系统也与周围环境发生强烈反应,从而引起地形变、物质破裂和其他效应,诸如地下水循环系统的扰乱和脱气作用。这些过程和反应导致了早于与伴随喷发的地球物理学和现象学的变化。灾害性火山预报正在变得更加定量化,是以对机理过程的物理学理解为基础的。预报正在从经验模式的识别转变为以火山深部动力学模型为基础的预报。高度非线性关系和复杂的力学与动态过程的耦合导致了火山行为的多样性。由于本身固有的不确定性和非线性系统的复杂性,准确预报通常是做不到的。喷发和灾害预报要用考虑到不确定性的可能性术语来表达。
引文