火山中烟圈现象检测方案(红外热成像仪)

上帝也抽烟？火山吐出阵阵“烟圈”....... 火山“吐烟圈”在电影《魔戒》中，魔法师甘道夫能够吐出帆船形的烟雾，可谓是“吞云吐雾”的高手。最近，新西兰奥克兰大学（university of auckland，new zealand）的研究人员通过在山顶放置的红外热像仪竟然看到，瓦努阿图亚苏尔火山口上方升起一个个的烟圈。世界各地的山峰上也曾出现过类似的烟环，但它们是如何形成的一直是个谜。难不成是上帝在抽烟，偷偷练习吐烟圈吗？这种短暂存在的烟圈曾在世界上的多座火山出现过，但人们并不清楚它们是如何形成的。虽然它们的直径可以达到数百英尺，但它们的寿命很短而且难以预测，因此就很难研究。美国宇航局喷气推进实验室的高级研究员Fabio Pulvirenti决定利用红外热像仪领导科学家进行研究这一现象。研究报告的合著者，意大利卡塔尼亚大学的火山学家Carmelo Ferlito表示，这表明吸烟者嘴里发生的事情，或多或少也发生在火山内部。 壹烟非烟雾非雾，真身其实是水蒸气意大利国家地球物理和火山学研究所的火山学家Boris Behncke并没有参与这项研究，他声称，尽管被称作烟圈，但这些烟圈并不是由烟组成的。通过红外热像视频分析得知，这些火山产物主要是水蒸气，它们从岩浆中逸出并通过火山口喷涌而出。研究人员发现，强风能够阻止这种烟圈的形成或使其只能短暂存在。如果没有强风，由大量火山蒸汽形成的烟圈就会飘向天空并开始扩大。最终，当大部分的蒸汽都消失的时候，这种烟圈就会从视线中消失不见。 贰火山模型的计算机模拟终有所得研究团队仔细阅读了大量对火山烟圈的观察，通过红外热像图片和视频，了解它们上升的高度、移动的速度、冷却的速度、它们成分的变化的程度以及它们含有火山灰的频率。他们还深入研究了这些来自岩浆的气体是如何从火山通道中流动的。 然后他们把所有的发现都输入到电脑模型中。通过调整火山通道内的压力积聚，以及虚拟火山喷口的几何形状，研究团队最终计算出了形成烟圈所需的条件。 叁火山喷“烟圈”需要哪些条件呢？当岩浆通过火山通道上升时，周围的压力下降，这就会使溶解的气体形成气泡的形式。如果岩浆不太粘稠，那些气泡就会融合成单一的压缩气体气腔。当它们接近喷口时，这些气腔会剧烈地减压并发生爆炸，将热蒸汽向上推动。红外图像显示，火山上方形成并消散一个烟圈火山就像一个简单的制造烟雾的玩具，它通过一个狭窄的圆形开口喷出烟雾。无论什么情况都需要有大量的蒸汽存在，然后迅速排出才能形成一个像样的烟圈。 肆纯属满足自己好奇心的研究其实同样重要奥克兰大学火山学博士Benjamin Simons曾在数座持续活跃的活火山上看到过这种烟圈，其中就包括瓦努阿图的亚苏尔火山。当小股的火山气体通过这些狭窄的开口时，烟圈就出现了。 Simons声称，它们缓慢地上升，而且几乎没有足够的力量支撑它们在消失之前离开在火山口。新的计算机模型的计算结果与Simons自己的观测结果相吻合。他声称，火山口越圆就越有可能产生烟圈现象。尽管火山烟环的直径可达数百英尺，但它们寿命短且不可预测，因此很难研究。 虽然这项工作还有待同行审议，但它似乎能够解释为什么不是每座火山都能看到这种烟圈现象，那是因为烟圈的形成需要如此复杂的条件。然而，即使满足了这些条件，烟圈也并不总是出现，这表明火山内部气体的混乱状况比我们目前所了解的还要复杂。幸运的是，研究团队仍然在努力探索，利用各种先进的红外热像工具，希望能找到更多的答案。 上帝也抽烟？火山吐出阵阵“烟圈”....... 火山“吐烟圈” 在电影《魔戒》中，魔法师甘道夫能够吐出帆船形的烟雾，可谓是“吞云吐 雾”的高手。最近，新西兰奥克兰大学（university of auckland，new zealand） 的研究人员通过在山顶放置的红外热像仪竟然看到，瓦努阿图亚苏尔火山口上 方升起一个个的烟圈。世界各地的山峰上也曾出现过类似的烟环，但它们是如 何形成的一直是个谜。难不成是上帝在抽烟，偷偷练习吐烟圈吗？ 这种短暂存在的烟圈曾在世界上的多座火山出现过，但人们并不清楚它们是如 何形成的。虽然它们的直径可以达到数百英尺，但它们的寿命很短而且难以预 测，因此就很难研究。 美国宇航局喷气推进实验室的高级研究员Fabio Pulvirenti决定利用红外热像 仪领导科学家进行研究这一现象。研究报告的合著者，意大利卡塔尼亚大学的 火山学家Carmelo Ferlito表示，这表明吸烟者嘴里发生的事情，或多或少也 发生在火山内部。 壹烟非烟雾非雾，真身其实是水蒸气 意大利国家地球物理和火山学研究所的火山学家Boris Behncke并没有参与这 项研究，他声称，尽管被称作烟圈，但这些烟圈并不是由烟组成的。通过红外 热像视频分析得知，这些火山产物主要是水蒸气，它们从岩浆中逸出并通过火 山口喷涌而出。 研究人员发现，强风能够阻止这种烟圈的形成或使其只能短暂存在。如果没有 强风，由大量火山蒸汽形成的烟圈就会飘向天空并开始扩大。最终，当大部分 的蒸汽都消失的时候，这种烟圈就会从视线中消失不见。 贰火山模型的计算机模拟终有所得 研究团队仔细阅读了大量对火山烟圈的观察，通过红外热像图片和视频，了解 它们上升的高度、移动的速度、冷却的速度、它们成分的变化的程度以及它们 含有火山灰的频率。他们还深入研究了这些来自岩浆的气体是如何从火山通道 中流动的。 然后他们把所有的发现都输入到电脑模型中。通过调整火山通道内的压力积 聚，以及虚拟火山喷口的几何形状，研究团队最终计算出了形成烟圈所需的条 件。 叁火山喷“烟圈”需要哪些条件呢？ 当岩浆通过火山通道上升时，周围的压力下降，这就会使溶解的气体形成气泡 的形式。如果岩浆不太粘稠，那些气泡就会融合成单一的压缩气体气腔。当它 们接近喷口时，这些气腔会剧烈地减压并发生爆炸，将热蒸汽向上推动。 红外图像显示，火山上方形成并消散一个烟圈 火山就像一个简单的制造烟雾的玩具，它通过一个狭窄的圆形开口喷出烟雾。无论什么情况都需要有大量的蒸汽存在，然后迅速排出才能形成一个像样的烟 圈。 肆纯属满足自己好奇心的研究其实同样重要 奥克兰大学火山学博士Benjamin Simons曾在数座持续活跃的活火山上看到过 这种烟圈，其中就包括瓦努阿图的亚苏尔火山。当小股的火山气体通过这些狭 窄的开口时，烟圈就出现了。 Simons声称，它们缓慢地上升，而且几乎没有足够的力量支撑它们在消失之前 离开在火山口。新的计算机模型的计算结果与Simons自己的观测结果相吻合。他声称，火山口越圆就越有可能产生烟圈现象。 尽管火山烟环的直径可达数百英尺，但它们寿命短且不可预测，因此很难研 究。 虽然这项工作还有待同行审议，但它似乎能够解释为什么不是每座火山都能看 到这种烟圈现象，那是因为烟圈的形成需要如此复杂的条件。然而，即使满足 了这些条件，烟圈也并不总是出现，这表明火山内部气体的混乱状况比我们目 前所了解的还要复杂。幸运的是，研究团队仍然在努力探索，利用各种先进的 红外热像工具，希望能找到更多的答案。