分类
莱斯大学新闻

‘宇宙分裂标准’的炽热,流动的熔岩

该工具可以让科学家检测低粘度熔岩的变化行为

托马斯Jones’ “universal解体criterion” won’t帮助崩溃的心,但它将帮助火山学家研究火山喷发熔岩环境变化共同之处。

Thomas Jones

托马斯·琼斯是莱斯大学地球、环境和行星科学系的莱斯学院博士后。(照片由T. Jones提供)

莱斯大学的琼斯教授研究的是低黏度熔岩的行为,这种流状熔岩在大多数火山中都能找到。大约两年前,他开始了一系列的实验室实验和野外观察,为一个新的熔岩破裂流体动力学模型提供了原始数据。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

低黏度熔岩是一种红热、流动的熔岩,人们可能在夏威夷著名的基拉韦厄火山上看到这种熔岩。

他说:“它可以冒泡,也可以喷涌而出,碎裂成块,飞溅在喷口周围。它也可以流畅地流动,形成熔岩流,迅速地向下坡流动。”

但这种行为有时会在火山爆发过程中迅速改变,相关的危险也会随之改变:当飞溅的火山爆发将炽热的熔岩碎片抛向空中时,熔岩流可能会威胁到整个社区和城镇。

Jones’模型是第一个此类模型,它允许科学家根据熔岩本身的液体性质和喷口的喷发条件,计算喷发何时会从飞溅的水雾转变为流动的水流。

USGS photo of Kilauea lava fountain

夏威夷基拉韦厄火山的熔岩喷泉形成了一个飞溅锥,在这张2018年6月的照片中,这个锥据估计有180英尺高。(图片由美国地质调查局提供)

琼斯说,还需要做更多的工作来完善这个工具,他希望自己能做一些。

他说:“我们将前往一座活火山,拍摄一些高速录像,看看什么时候东西会断裂,在什么条件下会断裂,以此来证实这一点。我们还计划研究添加气泡和晶体的效果,因为真实的岩浆和我们数学模型中理想的液体一样简单。真正的岩浆也可能含有气泡和晶体。我相信这些将会改变现状。我们想知道怎么做

琼斯说,将新模型与有关拉瓦a’s液体性质和喷发条件的实时信息结合起来,可以让紧急救援人员预测火山何时会改变喷发方式,对有危险的社区构成威胁。

flowing lava on Kilauea in Hawaii in 2018

2018年6月,夏威夷基拉韦厄火山(hawaii 6037s Kilauea volcano)喷泉喷出的熔岩流过溢洪道,流入既定的航道。(图片由美国地质调查局提供)

他说:“我们想用这个作为预测火山喷发行为的工具。通过建立一个地下活动的模型,我们可以观察到它即将越过临界点并改变行为的迹象

琼斯是莱斯学院地球、环境和行星科学系的博士后研究员,推特@Thomas_JJones。

这项研究由英国伯明翰大学的C.D.雷诺兹和英国杜伦大学的S.C.布思罗伊德共同撰写。该研究由uk’国家环境研究委员会和莱斯大学资助。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.rice.edu/2019/08/30/the-universal-break-up-criterion-of-hot-flowing-lava-2/