火山噴發(fā)是壯觀的、猛烈的和危險的。大型爆炸性噴發(fā)甚至可能產(chǎn)生全球影響。為了對火山噴發(fā)的大小進行分類，確定了巖漿體積和沉積體積?；鹕綄W家估計這些值是為了比較不同火山噴發(fā)的規(guī)?；颢@得噴發(fā)爆發(fā)的爆發(fā)力的衡量標準。但是，通常無法準確確定值。

這使得推斷巖漿的實際體積和測量此類噴發(fā)的完整程度變得困難。特別是，因為最猛烈的歷史噴發(fā)的沉積物部分或完全在水下，這使得地質(zhì)調(diào)查變得困難。這也阻礙了對過去火山噴發(fā)的準確規(guī)模，從而無法進行可靠的風險評估。

由基爾GEOMAR Helmholtz海洋研究中心的海洋地球科學家Jens Karstens博士領(lǐng)導的國際研究小組現(xiàn)在首次結(jié)合了最新的地球物理和地質(zhì)方法，重新調(diào)查了3，600年前發(fā)生的米諾斯火山噴發(fā)。

他們的研究現(xiàn)已發(fā)表在《自然通訊》雜志上。其中提出的分析導致了任何大型火山噴發(fā)的最準確確定的體積估計之一，并提供了一種更好地分類和測量全球其他火山噴發(fā)的方法。因此，該出版物為更好地評估此類事件的危害提供了基礎(chǔ)，并為更精確地確定巖漿體積建立了基準。

“火山噴發(fā)可以在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生可衡量的影響，例如全球氣溫下降，”該研究的第一作者Karstens博士說。“雖然我們可以通過模型評估氣候變化風險，并且我們對地震的風險有相對良好的了解，但在火山方面，我們的處境要糟糕得多。我們在那里有一個盲點。因此，我們必須學會更準確地評估大型火山爆發(fā)的后果。為了更好地評估風險，有必要知道一定規(guī)模的噴發(fā)發(fā)生的頻率。其基礎(chǔ)是盡可能精確的體積計算。我們通過對米諾斯火山噴發(fā)的研究為此做出了重要貢獻。

米諾斯人是歐洲最早的先進文明。以它們命名的噴發(fā)發(fā)生在大約 3，600 年前的全新世時代，掩埋了整個城市，現(xiàn)在是阿克羅蒂里的挖掘現(xiàn)場。先前計算的估計表明，噴發(fā)量高達86立方公里的噴射巖漿。這將使它成為過去10，000年來最大的之一。科學團隊的新分析得出的數(shù)字要小得多：根據(jù)目前的估計，當時的事件只有三分之一到一半，26-41立方公里。

為了計算火山規(guī)模，研究人員結(jié)合了來自幾次研究巡航的不同方法。例如，他們能夠在41年研究船POSEIDON上的POS513研究巡航期間收集的2017個沉積物巖心中檢測到米諾斯火山噴發(fā)的灰燼沉積物，從而確定噴發(fā)的灰燼體積。

由于噴射的巖漿凝固成具有不同孔隙率的材料，他們使用基于計算機斷層掃描的技術(shù)來確定沉積物巖心的密度，從而確定噴出的實際純巖漿體積。利用來自研究巡航POS538的地震反射數(shù)據(jù)，他們還識別并表征了火山碎屑流的沉積 - 火山噴發(fā)噴出的熱氣體，灰燼和碎片的雪崩 - 在島上。這些數(shù)據(jù)還使他們能夠表征落入火山口中心的物質(zhì)，稱為火山口。

結(jié)合收集到的數(shù)據(jù)，科學家們能夠得出關(guān)于米諾斯火山爆發(fā)程度的結(jié)論。這是第一次為所有單個組件計算如此精確的值。對噴發(fā)量的估計以前是基于對火山口坍塌體積的估計或?qū)姲l(fā)產(chǎn)物的不完整估計。這兩種方法本身的解釋力都有限。

“火山爆發(fā)會奪走生命并影響氣候。我們的研究結(jié)果為理解爆炸性火山噴發(fā)及其規(guī)模提供了另一塊拼圖，這應(yīng)該導致改進風險評估，“Karstens博士說。

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