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冰岛如何预测格林达维克附近的火山喷发

利用过去几年在雷克雅内斯半岛收集的观测数据,冰岛气象局已经能够对格林达维克附近新火山喷发的可能性提供预测。

作者:Erik Klemetti
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2024年2月8日,冰岛格林达维克附近近期火山喷发的景象。来源:冰岛气象局。

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火山学家无法预测火山喷发。没有任何可靠且经过验证的方法可以确定地说某个火山在某一天或某个时间喷发。你可能会在 YouTube 和互联网上的其他地方看到这样的说法,但那大多是人们在没有模式的地方强行找出模式。

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然而,火山学家在预测火山喷发的可能性方面已经做得越来越好。现在,这听起来可能很像预测,但它不是。它更像是天气预报:他们可以提供在一段时间内发生喷发的几率,就像气象学家可能会说今天下午有 75% 的雷暴概率。这些火山预测可能只提前几天或几小时,但即使是这样一点警告也意味着可以避开危险。

冰岛雷克雅内斯半岛过去几年频繁的火山喷发为火山学家提供了一个机会,让他们能够深入研究即将发生喷发的迹象。该地区正在进行大量的测量,包括气体排放、地表三维运动、地震活动和热辐射。所有这些都让我们能够深入了解地表下方潜藏的岩浆可能在做什么。

负责监测这个岛国火山的机构——冰岛气象局 (IMO)——在 2 月 29 日就格林达维克附近当前情况是这样说的:

考虑到之前孙德克诺卡 (Sundhnúkar) 火山口一行的火山喷发前兆,一旦岩浆量达到 800 万至 1300 万立方米,火山喷发的可能性就会增加。如果岩浆持续以相同的速度积累,其数量应该会在下周达到上限。

那么,他们是怎么知道的呢?这很大程度上来自于获取该地区地表运动的GPS 数据,包括上下和左右的运动,并建模出可能导致这些变化的岩浆量(见下文)。

根据地表变形数据估算的格林达维克附近近期火山喷发的岩浆积累量。来源:冰岛气象局。

IMO。

像任何想法一样,它涉及到假设,并且需要一些其他数据源。地震可以让你了解岩浆可能有多深。这是因为当岩浆从地幔源地涌出并填充地壳时,它会引起地震,因为它会沿着周围的岩石产生裂缝。然后,这些地震可以通过多个地震仪进行三角定位,并计算出其发生深度。它还可以提供对岩浆侵入形状的一些见解。在这种情况下,它看起来像一个狭窄的线性特征。

将这些数据(地表变形和地震)与关于该地区岩石类型如何响应应力的假设结合起来,就可以估算出正在积累的岩浆量。目前,冰岛气象局估计该地区下方的岩浆积累速度约为每天 50 万立方米。粗略地说,这相当于每 24 小时大约 1.5 艘超级油轮的岩浆量。

根据上一次喷发以来的变形追踪,冰岛气象局估计我们非常接近达到喷发非常可能发生的阈值。当达到阈值时(至少在先前的喷发中是这样),岩浆就会迅速涌向地表,在与喷发相关的地震开始后,最多只有 30 分钟的预警时间。然后,“砰”地一声,我们就会看到一个新的裂缝张开,喷出熔岩流。

2024 年 2 月 29 日格林达维克的危险地图,其中 3 级(红色)是下一次喷发的可能性最高的位置。来源:冰岛气象局。

IMO。

目前的变形位置表明,冰岛气象局认为喷发可能发生在斯托拉-斯科菲尔山 (Mt. Stóra-Skógfell) 和哈加费尔山 (Mt. Hagafell) 之间。这位于 1 月份格林达维克郊区的喷发和 2 月份更靠近蓝湖的喷发之间。

更靠近格林达维克的喷发的熔岩流模型。来源:冰岛气象局。

IMO。

冰岛气象局已经制作了一些地图,显示如果该地区发生喷发,熔岩可能会流到哪里。这是基于熔岩在先前喷发中的行为以及那些事件中熔岩喷发的速度。更靠南的喷发(上图)可能会将格林达维克郊区重新置于喷发路径上,而更靠北的位置(下图)将影响与蓝湖附近地热电厂相关的道路和基础设施。这些只是模型场景,但至少能让危险规划者对可能面临危险的事物有所了解。

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对于这一切,信息越多越好。这可以帮助平息火山危机伴随而来的媒体和互联网上的许多谣言和猜测。它还能在下一次喷发发生时更好地保护生命和财产。希望冰岛的这些数据能够应用于全球其他火山,继续减少火山喷发造成的死亡和伤害。

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