火山學

学科

火山學(英語:Volcanology)是一門研究火山熔岩岩漿及相關地質學地球物理學、和地球化學現象的學問。

一個火山學家使用岩石錘和一桶水來做熔岩的採樣。
斯通波利島火山爆發(Isole Eolie/意大利),約垂直 100m(300ft)。 曝光數秒。 虛線軌跡是熔岩塊在半空中旋轉的結果,熔岩塊具有明亮的熱面和冷的黑暗面。

研究火山學的人稱為火山學家。火山學家是地質學家,他們研究火山的噴發活動和火山的形成,以及火山現在的和歷史上的噴發。火山學家常常要實地造訪火山(特別是活火山)來觀察火山噴發,採集噴發的產物,例如火山噴發碎屑(例如火山灰浮岩)、岩石熔岩的樣本。另外一個研究的重心是預測火山的噴發。目前並沒有準確的方法可以預測火山的噴發,但是,預測火山的噴發如同預測地震一樣可以拯救許多生命。

科學家中最危險的行業之一就是火山學家,因為突如其來的火山噴發隨時可能在研究活火山時發生。

現代火山學

 
火山學家考察火山噴發碎屑的層位,在冰島中南部地區。
 
聚合性板塊邊緣圖,其中俯衝加劇了構造板塊邊界俯衝帶的火山活動。

1825年,時年僅28歲的英國地質學家暨政治經濟學家喬治·尤利烏斯·波萊特·斯科羅普英語George Julius Poulett Scrope發表《對火山的見解》,這部著作奠下現代火山學的基礎。[1]1841年,第一個火山學觀測站,維蘇威火山觀測站英語Vesuvius Observatory,始建於兩西西里王國

地震觀測使用部署火山地區附近的地震儀取得,監視火山活動中增加地震活動,特別是在尋找長期諧波震顫,這是通過火山通道的岩漿運動的信號[2]

地表變形監測包括使用大地測量技術例如通過傾斜儀,全站儀和EDM來測量調平,傾斜,應變,角度和距離。這也包括全球導航衛星系統觀測和干涉合成孔徑雷達[3]。地表變形表明岩漿上涌:岩漿供應量增加在火山中心的地表面產生凸起。

氣體排放可以被設備監測,包括便攜式的紫外光譜儀(COSPEC,現在由miniDOAS替代),用於分析火山氣體二氧化硫(SO2)的存在;或通過紅外光譜儀(FTIR)。增加的氣體排放,並且更加具體的氣體成份的變化,可能預示即將發生的火山噴發[2]

利用使用溫度計和觀火山湖火山口熱性能的變化,溫度變化被監視,這可以指示即將到來的活動[4]

人造衛星被廣泛用於監測火山,因為它們可以允許很容易的進行大面積區域的監測。它們可以測量火山灰的蔓延,例如埃亞菲亞德拉冰蓋的火山在2010年的噴發[5],和二氧化硫(SO2)的排放量[6]干涉合成孔徑雷達和熱成像可以監視大型,人口稀少的地區,因為在地面上維護儀器將是過於昂貴。

著名的火山學家

圖片集

參考

參考文獻

  1. ^ Krafft, Maurice. 第五章:隆起火山口與現代火山學—斯科羅普奠定現代火山學的基礎. 《火山:大地之怒》. 發現之旅. 29. 王振孫/譯 2002年2月5日初版三刷. 臺北: 時報文化. 1996年2月15日: 第102頁 [2018年10月18日]. ISBN 978-957-13-1958-2. (原始內容存檔於2018年10月18日) (中文(臺灣)). 
  2. ^ 2.0 2.1 Robert Decker and Barbara Decker, Volcanoes, 4th ed., W. H. Freeman, 2005, ISBN 0-7167-8929-9
  3. ^ Bartel, B., 2002. Magma dynamics at Taal Volcano, Philippines from continuous GPS measurements. Master's Thesis, Department of Geological Sciences, Indiana University, Bloomington, Indiana
  4. ^ Peter Francis and Clive Oppenheimer, Volcanoes, Oxford University Press, USA 2003, 2nd ed., ISBN 0-19-925469-9
  5. ^ Archive: NASA Observes Ash Plume of Icelandic Volcano. NASA. [2015-08-13]. (原始內容存檔於2017-05-18). 
  6. ^ NASA ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), Volcanology. [2015-08-13]. (原始內容存檔於2010-05-28). 

外部連結