1.英国牛津大学地球科学系迈克·肯德尔教授领导一项新研究，使用新的监测技术对火山喷发进行预警。 

　　2.研究团队对日本本州岛御岳火山两次喷发期间的地震信号进行对比研究，其中一次喷发规模较小，另一次则是剧烈喷发。 

　　3.由此，他们能够确定剪切波分裂参数会因火山喷发规模的不同而不同。 

　　4.这项研究本周发表在《地震学报》（Seismica）杂志上。研究表明，对这种信号的监测可为危险的火山喷发提供有用的预警信息。 

　　预测火山爆发 

　　对于生活在火山阴影之下的社区而言，早期预警系统就是生命线，但对这些预警信息的不信任可带来致命后果。为避免误报，科学家必须找到更可靠的方式来监测火山。 

　　牛津大学研究人员进行的这项新研究，探究剪切波分裂的地震信号，为科学家和社区提供火山危险喷发的早期预警手段。火山内部岩浆和岩石的大规模移动会导致地震波释放，但这些信号往往难以破解。这项研究的目标是寻找可用参数，不仅能预测火山是否要喷发，还能预测喷发是否会非常具有破坏性。 

　　剪切波分裂 

　　在剪切波分裂的现象中，地震剪切波的传播速度会因其偏振方向的不同而不同。岩石内部的裂缝和断裂会减缓地震波的传播速度，但对穿过裂缝和断裂的地震波产生的延迟作用更大。如果裂缝呈一条方向排列，那么剪切波分裂的程度就会增加。 

　　火山下方流动的岩浆和流体会对周围的岩石施加压力，导致某些方向出现裂缝，而在其他方向则闭合。研究剪切波随时间产生的变化对科学家来说非常有用，因为剪切波可告诉科学家这些裂缝在哪里开启和闭合。但研究团队还想更进一步，测试在一次剧烈喷发期间，更大的应力变化是否也会导致剪切波分裂量产生更显著的变化。 

　　“地震各向异性，或岩石成分和内部裂缝影响相互垂直振荡的剪切波速度，是一种广为人知的现象，”肯德尔教授说。“当我们思考各向异性如何随着火山内部压力的增加而增加时，我们兴奋地探索是否能检测到这些变化，以及这种变化能否能成为一种独特的可用于早期预警系统的信号。”  

　　对御岳火山的观测 

　　研究团队通过研究御岳火山两次喷发期间的地震信号，来测试这个理论。2007年那次的喷发规模较小，对周边社区的影响也不大。2014年那次的喷发规模更大、更严重，令人遗憾的是，也更加致命。 

　　科学家兴奋地发现，在那次小规模喷发期间，剪切波分裂的数量始终保持不变，但在那次大规模喷发期间，就在御岳火山喷发前，分裂的数量翻了一番。研究团队认为，在 2014年那次喷发期间，较大的应力变化增加了剪切波的观测分裂数量，这表明分裂数量与喷发规模之间存在一种有效的关系。 

　　“2014年那次火山喷发前后，火山构造地震的震源机制发生了巨大变化。将剪切波分裂的数据与地震震源机制数据相结合，能够为火山喷发所需的条件提供更深入的见解，”共同作者、名古屋大学的东纪子教授（Toshiko Terakawa）指出。 

　　“日本御岳火山两次喷发前后留下的记录表明，这种方法不仅能显示喷发前的变化，还有助于预测喷发的规模。这项工作是世界各地科学家合作解决重要社会问题的范例，” 共同作者、惠灵顿维多利亚大学的玛莎·萨维奇教授（Martha Savage）补充道。 

　　宝贵的早期预警系统 

　　由于剪切波分裂的变化发生在御岳火山喷发前，监测火山的科学家可将这个参数用作重要的早期预警系统，也可作为评估火山喷发可能造成破坏的指标。这是一种新方式，可保护当地社区免受火山喷发的毁灭性影响。 

　　“我们期待在世界其他的火山，不只御岳火山，看到类似效果，”共同作者汤姆·凯特利蒂博士（牛津大学地球科学系）说。“由于火山应力的变化会在火山喷发前发生，我们预计会看到剪切波分裂的变化。这可能成为火山喷发早期预警的宝贵工具，尤其是对当地社区而言。”  

　　这项工作是牛津大学火山学和地热能研究项目的一部分。最近发表的关于“僵尸”火山乌图伦库的研究，对火山结构提出了独特见解，这与御岳火山所进行的危险监测类型相符。