火山噴發(fā)的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)

1、是監(jiān)測(cè)火山活動(dòng)和預(yù)報(bào)噴發(fā)重要而有效是監(jiān)測(cè)火山活動(dòng)和預(yù)報(bào)噴發(fā)重要而有效的工具。地震學(xué)方法被認(rèn)為是大多數(shù)火山監(jiān)測(cè)的支柱的工具。地震學(xué)方法被認(rèn)為是大多數(shù)火山監(jiān)測(cè)的支柱, , 但但是是, , 只有當(dāng)其與其他方法如只有當(dāng)其與其他方法如、以及火以及火山學(xué)研究結(jié)果相結(jié)合時(shí)山學(xué)研究結(jié)果相結(jié)合時(shí), , 才是最強(qiáng)有力的。才是最強(qiáng)有力的。監(jiān)測(cè)火山活動(dòng)性的大多數(shù)監(jiān)測(cè)火山活動(dòng)性的大多數(shù)布設(shè)在距火山口布設(shè)在距火山口范圍內(nèi)。范圍內(nèi)?，F(xiàn)代臺(tái)網(wǎng)現(xiàn)代臺(tái)網(wǎng)一般由一般由68 68 個(gè)或更多的個(gè)或更多的和和幾個(gè)幾個(gè)組成。近火山口的臺(tái)網(wǎng)能更好地記錄微震并會(huì)有小的組成。近火山口的臺(tái)網(wǎng)能更好地記錄微震并會(huì)有小的定位誤差。定位誤差。一般距火山

2、一般距火山?，F(xiàn)?，F(xiàn)代通訊技術(shù)已有可能使監(jiān)測(cè)記錄和數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱ㄓ嵓夹g(shù)已有可能使監(jiān)測(cè)記錄和數(shù)據(jù)傳輸?shù)街?。外。?duì)于火山活動(dòng)性的地震學(xué)監(jiān)測(cè)來說對(duì)于火山活動(dòng)性的地震學(xué)監(jiān)測(cè)來說, ,取得有多年記錄的背景取得有多年記錄的背景地震活動(dòng)基線地震活動(dòng)基線, , 對(duì)評(píng)價(jià)一個(gè)可能的前兆活動(dòng)是十分重要的。對(duì)評(píng)價(jià)一個(gè)可能的前兆活動(dòng)是十分重要的。 如果一個(gè)火山是活動(dòng)的如果一個(gè)火山是活動(dòng)的, 則火山地震臺(tái)網(wǎng)將可以記錄到則火山地震臺(tái)網(wǎng)將可以記錄到4 種主種主要類型的地震事件要類型的地震事件: 1、高頻地震、高頻地震(HF) 或稱火山構(gòu)造地震或稱火山構(gòu)造地震 2、低頻地震、低頻地震(LF) 或稱長周期事件或稱長周期事件(L

3、P) 3、爆炸地震、爆炸地震 4、火山顫動(dòng)、火山顫動(dòng)(tremor) 與構(gòu)造地震相比與構(gòu)造地震相比, 火山地震的一般特征是火山地震的一般特征是: 1) 不具有構(gòu)造地震的主震不具有構(gòu)造地震的主震-余震序列的震群余震序列的震群 2) 有比構(gòu)造地震小的最大震級(jí)有比構(gòu)造地震小的最大震級(jí)(典型的典型的M 5，甚至，甚至M 3) , 震震群的震級(jí)差一般小于群的震級(jí)差一般小于0.5 3) 震群中許多地震的波形相類似震群中許多地震的波形相類似, 有較高的有較高的b值值 4) 噴發(fā)前地震數(shù)量增加噴發(fā)前地震數(shù)量增加 5) 震中位于活火山及其附近震中位于活火山及其附近; 活火山區(qū)地震活動(dòng)性遠(yuǎn)高于外圍活火山區(qū)地震活動(dòng)

4、性遠(yuǎn)高于外圍地區(qū)。地區(qū)。對(duì)自對(duì)自19801980年以來年以來8 8次噴發(fā)及其他數(shù)百次噴發(fā)的總結(jié)次噴發(fā)及其他數(shù)百次噴發(fā)的總結(jié), ,揭示出一般揭示出一般火山地震由下列某些或其全部地震事件群組成火山地震由下列某些或其全部地震事件群組成: : 1) 1) 背景地震背景地震2) 2) 噴發(fā)前的高頻事件或火山噴發(fā)前的高頻事件或火山- -構(gòu)造地震震群構(gòu)造地震震群, ,具有對(duì)數(shù)正態(tài)分布具有對(duì)數(shù)正態(tài)分布, , 一個(gè)震群平均持續(xù)一個(gè)震群平均持續(xù)5 5天天, , 但總的高頻地震群可持續(xù)兩個(gè)月到但總的高頻地震群可持續(xù)兩個(gè)月到1 1年不年不等等3)3)地震活動(dòng)峰期之后的相對(duì)平靜期地震活動(dòng)峰期之后的相對(duì)平靜期4) 4)

5、低頻事件群或低頻事件群或LPLP事件或事件或B B型地震型地震5) 5) 火山顫動(dòng)。低頻事件群和火山顫動(dòng)持續(xù)火山顫動(dòng)。低頻事件群和火山顫動(dòng)持續(xù)2323小時(shí)到小時(shí)到4 4個(gè)月不等個(gè)月不等6) 6) 噴發(fā)噴發(fā)- -爆炸地震爆炸地震7) 7) 噴發(fā)后較深地震噴發(fā)后較深地震( (高頻高頻) ) 該圖顯示了在巖漿由巖漿房該圖顯示了在巖漿由巖漿房上升直至爆炸噴發(fā)的整個(gè)火上升直至爆炸噴發(fā)的整個(gè)火山噴發(fā)過程中山噴發(fā)過程中, , 不同類型地不同類型地震活動(dòng)的深度范圍。震活動(dòng)的深度范圍。大多數(shù)高頻事件由剪切破裂或斷層滑動(dòng)所引起; 這是對(duì)增高的巖漿壓力的響應(yīng)。由于深部巖漿運(yùn)動(dòng)可以在很長距離和很長時(shí)間內(nèi)發(fā)生, 所以高

6、頻事件群持續(xù)時(shí)間也較長。大多數(shù)低頻地震雖然也可由剪切或張性破裂所引起, 但更為可能的是由流體增壓而引起。低頻事件經(jīng)常有突然出現(xiàn)的P 波, 而缺乏S 波, 其主要頻數(shù)是1 5 Hz。爆炸地震伴隨爆炸噴發(fā),大多以出現(xiàn)空氣震相為特征?；鹕筋潉?dòng)是一組持續(xù)數(shù)分鐘到更長時(shí)間的連續(xù)信號(hào), 其主要頻數(shù)與低頻事件類似, 所以有些研究者認(rèn)為火山顫動(dòng)是發(fā)生在數(shù)秒鐘間隔內(nèi)的一系列低頻事件。距火山口距火山口50 200 km 50 200 km 的區(qū)域臺(tái)在火山監(jiān)測(cè)中起到的區(qū)域臺(tái)在火山監(jiān)測(cè)中起到至關(guān)重要的作用至關(guān)重要的作用, ,主要原因是它可幫助識(shí)別那些與主要原因是它可幫助識(shí)別那些與火山地震曲線類似的區(qū)域地震及與某些區(qū)域

7、地震火山地震曲線類似的區(qū)域地震及與某些區(qū)域地震類似的火山地震。當(dāng)與區(qū)域臺(tái)地震記錄對(duì)比后類似的火山地震。當(dāng)與區(qū)域臺(tái)地震記錄對(duì)比后, , 前前者被揭示為一次火山爆發(fā)地震者被揭示為一次火山爆發(fā)地震, , 后者被確認(rèn)為區(qū)域后者被確認(rèn)為區(qū)域地震。地震。 盡管火山地震學(xué)已趨向成熟盡管火山地震學(xué)已趨向成熟, , 并已成為預(yù)報(bào)火山并已成為預(yù)報(bào)火山噴發(fā)的主要工具。但作為一種噴發(fā)前兆噴發(fā)的主要工具。但作為一種噴發(fā)前兆, , 仍有許多仍有許多捉摸不定之處捉摸不定之處, , 有待深入觀察和研究。一般說來有待深入觀察和研究。一般說來, , 火山火山- -構(gòu)造地震或高頻地震群構(gòu)造地震或高頻地震群, , 可保持作為噴發(fā)的可

8、保持作為噴發(fā)的長期或中期前兆長期或中期前兆, , 它反映巖漿壓力變化產(chǎn)生的應(yīng)力它反映巖漿壓力變化產(chǎn)生的應(yīng)力上升。低頻地震和火山顫動(dòng)反映火山上升。低頻地震和火山顫動(dòng)反映火山- -流體系統(tǒng)內(nèi)流體系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)部的運(yùn)動(dòng), , 看來是可靠的噴發(fā)短期前兆?？磥硎强煽康膰姲l(fā)短期前兆?；鹕奖O(jiān)測(cè)的現(xiàn)代進(jìn)展和新方法火山監(jiān)測(cè)的現(xiàn)代進(jìn)展和新方法(1)(1)利用衛(wèi)星紅外技術(shù)監(jiān)測(cè)火山活動(dòng)性，本方法是近利用衛(wèi)星紅外技術(shù)監(jiān)測(cè)火山活動(dòng)性，本方法是近年來發(fā)展起來的一種快速、經(jīng)濟(jì)而有效的方法。年來發(fā)展起來的一種快速、經(jīng)濟(jì)而有效的方法。(2)(2)合成孔徑雷達(dá)和合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。合成孔徑雷達(dá)和合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。(3)(3)實(shí)時(shí)地震振幅測(cè)量和地震譜振幅測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)地震振幅測(cè)量和地震譜振幅測(cè)量系統(tǒng), ,該方法該方法是用于火山地震的快速分析工具。是用于火山地震的快速分析工具。(4)(4)估計(jì)火山噴發(fā)指數(shù)的方法，該方法在近些年也取估計(jì)火山噴發(fā)指數(shù)的方法，該方法在近些年也取得進(jìn)展，主要方法是將火山顫動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化，即