一架配備了超輕傳感器系統(tǒng)的小型無人機(jī)已被開發(fā)出來,用于監(jiān)測火山并改進(jìn)對火山下次爆發(fā)時間的預(yù)測。
火山釋放的主要氣體是水蒸氣、二氧化碳和二氧化硫。分析這些氣體是獲得有關(guān)火山系統(tǒng)和正在進(jìn)行的巖漿過程的信息的最佳途徑之一。二氧化碳含量與二氧化硫含量的比率甚至可以揭示即將爆發(fā)的可能性。雖然無人機(jī)已經(jīng)被用來分析火山活動的現(xiàn)場,但由于其重量大,將其運送到操作地點需要大量的費用。
美因茨約翰內(nèi)斯-古騰堡大學(xué)(JGU)的一個研究小組一直在評估一個非常緊湊的無人機(jī)系統(tǒng),它可以徒步運輸?shù)酵ǔMㄟ^其他方式極難進(jìn)入的地點。當(dāng)涉及到監(jiān)測火山活動的變化時,一個特別有希望的參數(shù)是釋放的氣體中二氧化碳和二氧化硫的濃度比。
在幾座火山爆發(fā)前,包括西西里島的埃特納火山,已經(jīng)觀察到這個比例的改變。不幸的是,編制氣體成分的連續(xù)時間序列的實際情況是一個重大挑戰(zhàn)。通過攀登火山的方式進(jìn)行直接的人工取樣是艱巨和耗時的,而且如果突然發(fā)生噴發(fā),可能會有危險。
固定的監(jiān)測設(shè)備往往不能記錄氣體成分的代表性數(shù)據(jù),主要是由于風(fēng)向的變化。無人機(jī)使其有可能到達(dá)原本難以甚至不可能到達(dá)的排放源,如位于陡峭、濕滑地形的煙孔或通常位于下風(fēng)區(qū)和高海拔地區(qū)的煙羽的老部分。到目前為止,只有較大的無人機(jī)被用于監(jiān)測火山,鑒于大多數(shù)火山所在地區(qū)的偏遠(yuǎn)性,這被證明是有問題的。
研究論文的主要作者Niklas Karbach說:"正是由于這個原因,如果我們想進(jìn)入孤立的或難以進(jìn)入的火山地點并適當(dāng)?shù)馗櫮抢锏幕顒樱⌒?、易于運輸?shù)臒o人機(jī)是一個基本的先決條件?!毖芯啃〗M一直在試用一種微型商業(yè)無人機(jī),重量不到900克,配備了小型化、輕型的傳感器。這種組合可以用背包輕松運到現(xiàn)場。
"我們需要獲得二氧化硫水平的實時數(shù)據(jù),因為這讓我們知道我們何時真正接觸到火山煙羽,這種東西很容易隨著時間的推移對大氣因素產(chǎn)生影響?!把芯啃〗M負(fù)責(zé)人Thorsten Hoffmann教授說:"僅通過視覺手段從幾公里遠(yuǎn)的地方確定一個羽流的位置實際上是不可能的。”
2025-08-26 13:49
2025-07-25 08:53
2025-07-25 08:50
2025-07-24 09:07
2025-07-24 09:05
2025-07-23 09:24
2025-07-23 09:22
2025-07-22 09:24
2025-07-22 09:22
2025-07-21 13:36