摘要:火山爆发指数是衡量火山活动强度的重要指标,由多个参数综合得出。本文将从指数定义、计算方法、意义及应用四个方面详细阐述火山爆发指数。
火山爆发指数代表了一次火山喷发的大小和强度,是由总产生的岩浆、火山灰、火山烟、火山气等排放物体积计算得出的。指数大小表明了火山活动强度的大小,一般分为0-8级,每级相差10倍,即一个指数为2的火山爆发,其强度是一个指数为1的火山爆发的10倍。
指数的计算方法有很多种,其中以VEI(Volcanic Explosivity Index,火山爆发指数)最为经典。VEI采用了火山产出物的多个参数,如喷出物质体积、颗粒大小、飞行距离、喷发持续时间等,将这些参数分别与基准值做比较,并进行加权得到指数值。另外还有TDSD(Total DRE and eruption Volume of tephra, sulfur dioxide, and carbon dioxide released per eruption,火山灰、二氧化硫、二氧化碳全量排放量与总喷发物体积的比值)和Coba index等计算方法。
VEI指数计算方法是比较详细和成熟的方法之一,具体分四步:
使用其他计算方法的时候也需要进行类似的测量,根据火山物质主要构成成分、数量和性质的不同来进行计算。但即便如此,火山爆发指数计算能够比较准确反映出火山活动的强度和规模。
火山爆发指数在预测火山活动、了解历史火山活动以及对火山爆发对人类环境的影响等方面具有重要作用。在火山喷发前的预报中,火山爆发指数是评定火山喷发危险性、决定人员疏散、釆取紧急避险措施以及指导防灾减灾等方面非常重要的依据。在历史地质研究中,对于不同年代以及不同地域的火山活动进行比较研究,虽然存在一定误差,但是由于其计算体系不变,各地的火山活动也能进行横向比较。
火山爆发指数的计算方法以VEI指数计算法最为成熟,但是VEI值难以精确计算。另外,比较适合高达小到中型喷发(VEI 1-5),但面对超级火山喷发,或同一岛弧里不同火山活动类型喷发,则需要采用其他评估指标。部分学者提出,应将VEI值与巨大喷发频率和持续时间等参数进行结合,构建多元化指标,在各地入驻旅游行业开展火山灾害管理工作时,应该做到既要注重标准化,在此基础上考虑灵活性。
总结:火山爆发指数是评估火山活动强度的重要指标,其计算方法比较成熟,主要用于预警、历史地质研究以及应对火山灾害等方面。但现有指数法仍存在一定的限制,需要在各领域的实践中不断完善。