危險的火山碎屑，竟能騰空「飛行」

圖片來源：pixabay

當火山噴發時，岩石碎屑和高溫蒸汽能以每小時200千米的速度傳播。研究發現，之所以這些碎石能傳播地如此之快，是因為在碎石下面有一層空氣形成的「氣墊」。

「我們知道這些碎石本身的成分——火山灰和浮石本身的摩擦係數非常大，所以按常理來說，它們不應該在地面上移動的那麼快。但當火山噴發時，我們卻看到，它們就像水流一樣傾瀉而下。」這項研究的通訊作者，紐西蘭梅西大學的格特·盧貝（Gert Lube）說。

為了模擬火山碎屑的運動，盧貝和他的團隊將直徑2納米到64毫米的火山灰和岩石碎屑撒入耐熱玻璃做成的滑道中，並用高速相機和壓力感測器來測量它們的運動。滑道頂端的碎屑會通過一個炙熱的入口，加熱至15~130°C，這樣這些碎屑就可以模擬從火山口噴出的過熱火山灰。

視頻來源：Nature

研究團隊發現了決定碎石流速的反饋環路。當火山碎屑緩慢移動時，火山灰與岩石之間的空氣在靠近地面的區域壓強最大。較大的氣壓會將岩石碎屑聚攏在一起，併產生向上的氣流，使碎石的移動速度變慢。而如果碎屑移動得比較快，那麼氣壓最高的區域也會隨之上升。

結果是，底部較低的氣壓會使空氣向下流動，而上方的火山碎屑則被聚到一起，將空氣層擋在下面。這使得火山碎屑底部形成一個空氣墊，運載著碎石經過崎嶇不平的地面和斜坡。這增加了火山碎屑的危險性。「我們可以從鏡頭中看見，火山噴發後這些碎石是如何掃過城市，甚至爬上丘陵。」盧貝說。這項研究可以幫助我們了解，火山碎屑如何在短時間內移動如此長的距離。

撰文 | Chelsea Whyte

翻譯 | 王語嫣

審校 | 吳非

原文：

Hot rubble from volcanoes races over land on a carpet of air bubbles

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