火山噴發(fā)是壯觀的、猛烈的和危險(xiǎn)的。大型爆炸性噴發(fā)甚至可能產(chǎn)生全球影響。為了對(duì)火山噴發(fā)的大小進(jìn)行分類，確定了巖漿體積和沉積體積?；鹕綄W(xué)家估計(jì)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(biāo)準(zhǔn)。但是，通常無(wú)法準(zhǔn)確確定值。

這使得推斷巖漿的實(shí)際體積和測(cè)量此類噴發(fā)的完整程度變得困難。特別是，因?yàn)樽蠲土业臍v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(duì)過(guò)去火山噴發(fā)的準(zhǔn)確規(guī)模，從而無(wú)法進(jìn)行可靠的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

由基爾GEOMAR Helmholtz海洋研究中心的海洋地球科學(xué)家Jens Karstens博士領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)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(dǎo)致了任何大型火山噴發(fā)的最準(zhǔn)確確定的體積估計(jì)之一，并提供了一種更好地分類和測(cè)量全球其他火山噴發(fā)的方法。因此，該出版物為更好地評(píng)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(zhǔn)。

“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(shuō)。“雖然我們可以通過(guò)模型評(píng)估氣候變化風(fēng)險(xiǎn)，并且我們對(duì)地震的風(fēng)險(xiǎn)有相對(duì)良好的了解，但在火山方面，我們的處境要糟糕得多。我們?cè)谀抢镉幸粋€(gè)盲點(diǎn)。因此，我們必須學(xué)會(huì)更準(zhǔn)確地評(píng)估大型火山爆發(fā)的后果。為了更好地評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，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(jì)算。我們通過(guò)對(duì)米諾斯火山噴發(fā)的研究為此做出了重要貢獻(xiàn)。

米諾斯人是歐洲最早的先進(jìn)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(shí)代，掩埋了整個(gè)城市，現(xiàn)在是阿克羅蒂里的挖掘現(xiàn)場(chǎng)。先前計(jì)算的估計(jì)表明，噴發(fā)量高達(dá)86立方公里的噴射巖漿。這將使它成為過(guò)去10，000年來(lái)最大的之一?？茖W(xué)團(tuán)隊(duì)的新分析得出的數(shù)字要小得多：根據(jù)目前的估計(jì)，當(dāng)時(shí)的事件只有三分之一到一半，26-41立方公里。

為了計(jì)算火山規(guī)模，研究人員結(jié)合了來(lái)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(gè)沉積物巖心中檢測(cè)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(jì)算機(jī)斷層掃描的技術(shù)來(lái)確定沉積物巖心的密度，從而確定噴出的實(shí)際純巖漿體積。利用來(lái)自研究巡航POS538的地震反射數(shù)據(jù)，他們還識(shí)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(xué)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(gè)組件計(jì)算如此精確的值。對(duì)噴發(fā)量的估計(jì)以前是基于對(duì)火山口坍塌體積的估計(jì)或?qū)姲l(fā)產(chǎn)物的不完整估計(jì)。這兩種方法本身的解釋力都有限。

“火山爆發(fā)會(huì)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(dǎo)致改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，“Karstens博士說(shuō)。