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科學家創(chuàng)建全球首個自動化火山預警系統(tǒng)

時間:2018-11-19來1源:中國科學報 作者:佚名
意大利佛羅倫薩大學地球物理學家Maurizio Ripepe和同事創(chuàng)建了全球首個自動化的火山早期預警系統(tǒng)。在西西里島埃特納火山爆發(fā)前約1個小時,該系統(tǒng)向附近有關部門發(fā)出了警報。該團隊在日前出版的《地球物理研究雜志:固體地球》上描述了該系統(tǒng)。
 
上述方法依賴于這樣一個事實,即火山是嘈雜的。雖然它們的隆隆聲和爆發(fā)聽上去像噴氣發(fā)動機甚至是高音的口哨聲,但也會產(chǎn)生人們無法聽到的低頻次聲波。和地震波不同,次聲波能穿行上千英里,從而使科學家得以從遠處感知火山爆發(fā)。
 
Ripepe和同事研究的是歐洲最大的活火山——埃特納火山。起初,他們想創(chuàng)建一個簡單的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可利用來自現(xiàn)有次聲傳感器陣列的數(shù)據(jù)探測火山爆發(fā),并且自動向相關部門發(fā)出警報。不過,當發(fā)現(xiàn)火山在爆發(fā)前通常產(chǎn)生次聲波從而使預測成為可能時,他們的野心變大了。
 
盡管這一發(fā)現(xiàn)令人驚奇,但科學家表示,這是行得通的。埃特納火山是一座擁有暴露巖漿的開放式通風口火山,隨著火山爆發(fā)前氣體從巖漿中噴出,火山口中的空氣來回晃動,從而創(chuàng)建了像木管樂器中的聲音一樣的聲波。同時,正如樂器的聲音依賴于形狀,火山口的幾何結構也會影響其產(chǎn)生的聲音。
 
該團隊在2010年初創(chuàng)建了早期預警系統(tǒng),并且在接下來的8年里分析了其在59次火山爆發(fā)期間的表現(xiàn)。該系統(tǒng)是一個分析來自傳感器陣列的次聲信號的算法,它成功預測了其中57次爆發(fā)并在火山爆發(fā)前約1個小時向科學家發(fā)送了警報信息。由于測試很成功,科學家在2015年編程了該系統(tǒng),使其能向意大利民防局和西西里島上的卡塔尼亞城發(fā)送自動的郵件和文本信息警報。(宗華)

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