科学家使用4D扫描来预测火山的行为 科学家正在利用最新的4D技术来预测熔岩流的行为以及对火山喷发的影响。研究结果解释了为什么一些熔岩流在短短几个小时内可以覆盖几公里，而其他在喷发期间移动速度较慢，突出表明快速移动的熔岩流对靠近火山的民众造成了最大的危险。这项由曼彻斯特大学领导的研究正在使用4D同步辐射X射线微层摄影技术研究玄武岩岩浆结晶过程。这是首次使用这种4D扫描技术来研究火山喷发期间的结晶过程以及模拟自然熔岩流的行为。这项研究已经发表在《自然科学报告》上。这个团队由大学的火山学教授迈克·伯顿领导，监测了岩浆中的结晶过程，这是推动喷发并控制不同火山活动的基本过程。通过这种新颖的方法和技术，他们首次能够实时观察结晶体的3D生长，模拟火山喷发后熔岩流的行为。这个过程类似于最近在夏威夷基拉韦厄火山所见到的场景。伯顿教授解释说：“在火山喷发期间，小晶体会在岩浆中生长。这些晶体会极大地改变岩浆的流动方式。简而言之，晶体越多，喷发速度就越慢，这也会减少熔岩流的速度和距离。”“在熔岩中晶体越少，喷发速度就会加快，可能变得更强大和破坏性。我们的研究和这种新方法在火山过程研究中开辟了一个全新的领域。”为了研究晶体生长速度，该团队在高温细胞中设置了来自真实喷发的样本，并在控制岩浆温度的同时进行X射线计算机断层扫描。这使团队能够可视化晶体的形成和生长，以及测量它们的生长速度。利用这种方法和技术，研究人员可以在单次实验中收集数百幅3D图像。然后，这些数据将用于复杂的数值模型，更准确地刻画火山喷发的行为。曼彻斯特大学地球与环境科学学院的马格丽塔·波拉奇博士是该研究的首席作者，她表示：“能够更准确地预测熔岩流的行为也可以帮助相关安全机构在处理人口稠密地区的火山喷发时制定和开发新的安全战略和行动。”这并不是地球科学中这种技术的唯一用途。伯顿教授补充说：“这种方法在材料科学、矿物提取和其他地质过程中还有许多应用。我们对将我们的研究拓展到高压环境的前景感到非常兴奋，我们将在2018年的进一步实验中进行。”
