在2011年冰島格里姆火山爆發(fā)的過程中，附近的地面移動了半米。

　　一座冰島火山在2011年5月噴發(fā)出高達20千米的火山灰，而這也給了研究人員預(yù)測未來火山噴發(fā)的另一種可能的工具。

　　在格里姆火山噴發(fā)前1小時，安置在其兩翼的全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備顯示地面發(fā)生了明顯的移動。這些數(shù)據(jù)被實時傳輸給火山學(xué)家，不僅揭示了即將發(fā)生的火山噴發(fā)，并有可能暗示事件的規(guī)模。

　　雷克雅未克冰島大學(xué)的地球物理學(xué)家Sigrn Hreinsdttir認(rèn)為：“一個GPS站點不但能夠告訴你這里有一座不安的火山，甚至還包括火山的噴發(fā)以及火山灰能夠到達的高度。”

　　Hreinsdttir和同事在1月13日出版的《自然―地球科學(xué)》雜志上報告了這一研究成果。

　　了解即將發(fā)生的火山噴發(fā)將能夠幫助緊急救援人員通過關(guān)閉道路或疏散附近居民從而為迎接災(zāi)難作好準(zhǔn)備。而搞清火山灰能夠噴發(fā)到何種高度則能夠幫助航空公司判斷它們是否需要選擇其他的航班，乃至關(guān)閉機場。

　　作為近一個世紀(jì)以來冰島最大的火山爆發(fā)事件，2011年的格里姆火山噴發(fā)使英國部分地區(qū)的航班臨時停飛，而就在此1年前，冰島的埃亞飛亞德拉火山噴發(fā)導(dǎo)致了相關(guān)國家的部分航班停飛，由此造成的經(jīng)濟損失超過數(shù)百萬歐元。那次火山爆發(fā)噴出大量火山灰云團，有超過10萬趟班機和800萬乘客受到影響。

　　格里姆火山是冰島最活躍的火山，但科學(xué)家卻很難對其進行監(jiān)控，原因在于該火山被埋藏在一個巨大的冰原下方。Hreinsdttir的研究團隊將一個GPS站點設(shè)置在一個罕見的巖石露頭上，該露頭之所以沒有被冰層覆蓋是因為一個地下通道將地?zé)彷斔椭恋乇硭?。研究人員發(fā)現(xiàn)，在火山噴發(fā)前不久，地面開始移動，最終的距離超過了半米。

　　利用描述一個地下巖漿庫物理特性的方程，研究人員將GPS測得的地面移動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為巖漿庫內(nèi)部壓力的變化信息。這反過來又與來自噴發(fā)的火山灰能夠達到的高度緊密相連。

　　“如果你在一個氣球中裝滿了水，并使勁擠壓氣球，那么水從氣球中噴出的高度應(yīng)該與你的力度緊密相關(guān)。”Hreinsdttir說，“這似乎非常簡單，但之前我們一直無法對其加以證明。”

　　地震儀器能夠探測到一次即將發(fā)生的火山噴發(fā)，這是緣于地震通常會在這些地質(zhì)事件發(fā)生之前迅速出現(xiàn)。但Hreinsdttir表示，只有GPS數(shù)據(jù)能夠暗示即將到來的火山噴發(fā)的實際規(guī)模。

　　這項工作能夠被一些遙遠(yuǎn)的火山證明是有用的，例如那些位于美國阿拉斯加州阿留申群島上的火山，在那里只有少量的攝像頭用于監(jiān)視是否發(fā)生火山噴發(fā)。而飛行員在飛越北太平洋時常常不得不猜測這里是否有火山灰需要他們避讓。

　　然而最大的挑戰(zhàn)可能是如何安裝正確的GPS設(shè)備。美國加利福尼亞州斯坦福大學(xué)的地球物理學(xué)家Paul Segall指出，這項技術(shù)需要一類更為昂貴的GPS站點。并且近乎實時地獲得數(shù)據(jù)流反饋依然相對困難。包括阿拉斯加州在內(nèi)許多火山觀測站在近些年來正在流失資金。

　　Hreinsdttir如今正希望觀測另一場冰島火山噴發(fā)事件，從而證明GPS能夠用來進行預(yù)測工作。她說：“我們需要另一場火山噴發(fā)來證明自己是正確的。”

　　格里姆火山位于冰島的東南部，是冰島最活躍的火山之一，自上世紀(jì)20年代以來已多次噴發(fā)。格里姆火山位于約12米厚度的瓦特納大冰川地底下?；鹕讲粩嗉訜岣采w在它上方的冰層，讓其融化成水層，填補了冰川和火山之間的空隙。這層水層給火山施加壓力，使火山處于一個穩(wěn)定的狀態(tài)。隨著地底冰川融水的流出，火山所受到的壓力也逐漸減輕，火山的熔巖則會跟著溢出到地表。