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自从今年五月开始，位于夏威夷的 Kilauea 活跃火山就已经陆续开始有岩浆喷出，根据科学家的预测，该火山可能会在接下来的时间里很快爆发，而为了监测火山爆发的实时动态，科学家们想到了一种新的技术，根据最近发表在《地球物理研究报告》上的一篇论文，研究人员发现可以通过绘制火山的独特“声纹”来追踪到火山深处的显著活动变化。
作为科普，我们需要首先提到，活跃火山都具有自己独特的声波，它们通常会在次声系统中发出大量的隆隆声，这种低频音波低于人耳可以接收到的音频范围，大约 20 赫兹左右，然而通过在火山附近区域放置特置的麦克风，研究人们就可以因此来监测来自火山内部的次生声波信号。
这些信号在火山喷发临近期将会变得更强，在 1988 年日本的 Sakurajima 火山和 2015 年厄瓜多尔的 Cotopaxi 火山爆发活动都证明了这点，科学家们可以因此利用这些音波信号进行火山爆发的预测，不过在几年前 Cotopaxi 火山爆发的时候，由于强烈的爆炸引发了火山口的环形山底剧烈下滑，附近的地形也发生了相应改变，厄瓜多尔科学家们在仪器上监测到的次生声波信号仅仅振动了 90 秒，其频率就不断降低，最终彻底消失。
在谈到这类声波监测火山活动的技术原理时，该研究报告论文的联合创始人，博伊西州立大学的 Jeff Johnson 解释道：“Cotopaxi 火山就像一个巨大的管道，它们通过狭窄的火山口来输出火山气体，然而就像管道在加压空气经过时会发出剧烈声响一样，火山气体会在火山壁内来回碰撞回响，发出特定的声波，而声波信号的频率和振荡变化在一定程度反应了火山口内部的熔岩喷发状况。”
根据Jeff Johnson 的介绍，每一座活火山都具有一个独特的“声纹”，一旦该声纹被感知记录下来，火山学家就可以利用该声波信号的变化形态对火山内部进行分析，监测并预知火山的可能喷发时间，现在科学家们也在利用这些次生声波传感器监测夏威夷 Kilauea 活火山的喷发动态。
火山喷发过程中的信号变化将会被清晰的记录下来，比如当火山喷发出来的热熔岩留下，上山顶的熔岩湖基本被排干的时候，次声波信号将会发生哪些相应变化，根据这些变化，科学家们可以精确地绘制相关的火山口形状地图，并帮助用于预测下一次火山爆发。
来源：artechnica
