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Nature Communications:冰与火的世界

摘要 : 本期Nature Communications上发表的一项研究报告说,对俄罗斯远东地区一次火山喷发所做的定量观测显示,两种不同的岩浆(分别称为'a'a和pahoehoe)以很不相同的方式与积雪发生相互作用。了解寒冷地区的火山怎样与雪和冰发生相互作用,对于减灾和防止洪涝灾害至关重要。

本期Nature Communications上发表的一项研究报告说,对俄罗斯远东地区一次火山喷发所做的定量观测显示,两种不同的岩浆(分别称为'a'a和pahoehoe)以很不相同的方式与积雪发生相互作用。了解寒冷地区的火山怎样与雪和冰发生相互作用,对于减灾和防止洪涝灾害至关重要。

Benjamin Edwards及同事目击了堪察加半岛的一次火山喷发,并对在积雪之上、之下和通过其中的裂缝流动的岩浆进行了观察。他们在前进的岩浆流之前挖出观测坑,来观测岩浆怎样穿过积雪流动以及在岩浆-积雪界面上发生了多少融化。他们发现,块状的'a'a岩浆在积雪上面向前流动,融水在岩浆流下面积累,而平稳流动的pahoehoe岩浆则在积雪下面或里面向前流动,让融水与岩浆发生相互作用,产生特色鲜明的岩浆质地。

虽然所观测的火山很偏僻,但这些发现对于研究在人口比较稠密地区被冰覆盖的火山可能造成的灾害也许会有重要意义;由冰川产生的洪水已被发现是冰岛发生频率最高的与火山相关的灾害。作者还提出,他们的发现可帮助识别地球上(那里退后的雪线可能指示气候变暖时期)和火星上(那里的火山-流体相互作用区域可能蕴含生命)的古代岩浆-冰层相互作用。

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原文标题:Propagation style controls lava–snow interactions

原文摘要:Understanding interactions between volcanic eruptions and the cryosphere (a.k.a. glaciovolcanism) is important for climate reconstructions as well as for hazard mitigation at ice-clad volcanoes. Here we present unique field observations of interactions between snowpack and advancing basaltic lava flows during the 2012–13 eruption at Tolbachik volcano, Kamchatka, Russia. Our observations show that lava–snow heat transfer is slow, and that styles of lava propagation control snowpack responses. ′A′a and sheet lava flows advance in a rolling caterpillar-track motion on top of the rigid, snowpack substrate with minor lava–snow interaction. In contrast, pahoehoe lava propagates by inflation of lobes beneath/inside the snowpack, producing rigorous lava–snow interaction via meltwater percolation down into the incandescent lava causing production of voluminous steam, rapid surface cooling and thermal shock fragmentation. The textures produced by pahoehoe–snowpack interactions are distinctive and, wher observed at other sites, can be used to infer syn-eruption seasonality and climatic conditions.

来源: Nature Communications 浏览次数:34

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