聽懂來自火山的聲音 科學家們說可以這樣預測火山爆發

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自從今年五月開始，位於夏威夷的 Kilauea 活躍火山就已經陸續開始有岩漿噴出，根據科學家的預測，該火山可能會在接下來的時間裡很快爆發，而為了監測火山爆發的實時動態，科學家們想到了一種新的技術，根據最近發表在《地球物理研究報告》上的一篇論文，研究人員發現可以通過繪製火山的獨特「聲紋」來追蹤到火山深處的顯著活動變化。

作為科普，我們需要首先提到，活躍火山都具有自己獨特的聲波，它們通常會在次聲系統中發出大量的隆隆聲，這種低頻音波低於人耳可以接收到的音頻範圍，大約 20 赫茲左右，然而通過在火山附近區域放置特置的麥克風，研究人們就可以因此來監測來自火山內部的次生聲波信號。

這些信號在火山噴發臨近期將會變得更強，在 1988 年日本的 Sakurajima 火山和 2015 年厄瓜多的 Cotopaxi 火山爆發活動都證明了這點，科學家們可以因此利用這些音波信號進行火山爆發的預測，不過在幾年前 Cotopaxi 火山爆發的時候，由於強烈的爆炸引發了火山口的環形山底劇烈下滑，附近的地形也發生了相應改變，厄瓜多科學家們在儀器上監測到的次生聲波信號僅僅振動了 90 秒，其頻率就不斷降低，最終徹底消失。

在談到這類聲波監測火山活動的技術原理時，該研究報告論文的聯合創始人，博伊西州立大學的 Jeff Johnson 解釋道：「Cotopaxi 火山就像一個巨大的管道，它們通過狹窄的火山口來輸出火山氣體，然而就像管道在加壓空氣經過時會發齣劇烈聲響一樣，火山氣體會在火山壁內來回碰撞迴響，發出特定的聲波，而聲波信號的頻率和振蕩變化在一定程度反應了火山口內部的熔岩噴髮狀況。」

根據Jeff Johnson 的介紹，每一座活火山都具有一個獨特的「聲紋」，一旦該聲紋被感知記錄下來，火山學家就可以利用該聲波信號的變化形態對火山內部進行分析，監測並預知火山的可能噴發時間，現在科學家們也在利用這些次生聲波感測器監測夏威夷 Kilauea 活火山的噴發動態。

火山噴發過程中的信號變化將會被清晰的記錄下來，比如當火山噴發出來的熱熔岩留下，上山頂的熔岩湖基本被排乾的時候，次聲波信號將會發生哪些相應變化，根據這些變化，科學家們可以精確地繪製相關的火山口形狀地圖，並幫助用於預測下一次火山爆發。

來源：artechnica

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