數百萬人生活在活火山附近，這些活火山受到持續監測，以防即將噴發的跡象。當火山爆發時，科學家和政​​府依靠數據來估計可能造成的破壞程度，為疏散計畫和救災工作提供資訊。遺憾的是，火山爆發的不可預測性往往使資料收集工作與協調應對工作一樣具有挑戰性。為此，布法羅大學的研究人員開發了一種新工具，可以直接測量火山環境中的熔岩黏度，從而加深我們對熔岩流的了解並改善災難應變策略。

熔岩黏度測量的進展

布法羅大學的研究人員開發了一種測量熔岩黏度的工具，它可以增加我們對熔岩的了解，更好地改進熔岩運動的模型，為相關部門保障人們的安全提供重要指導。他們的研究成果詳見AIP 出版社出版的《科學儀器評論》。

對於熔岩等流體來說，黏度是衡量其流動速度的標準。黏度低的流體像水一樣快速流動，而黏度高的流體則更像糖漿。當火山在靠近人類建築物的地方噴發時，黏度測量可以告訴急救人員他們有多少時間做出反應，而目前的方法往往不夠。

水牛城大學的研究人員在對儀器進行實地測試時，收集了冰島利特利-赫魯圖爾火山爆發熔岩流的黏度數據。資料來源：馬丁-哈里斯

黏度測量面臨的挑戰

作者馬丁-哈里斯（Martin Harris）說：”在冰島或夏威夷等熔岩噴發相當頻繁的地方，道路和社區等基礎設施都會受到影響，對熔岩可能流向何處以及流向何處的速度的估計存在不確定性。

哈里斯認為，問題在於黏度測量幾乎總是在實驗室中進行。這讓實驗變得更簡單、更安全，但卻總是缺少一個關鍵環節。

當熔岩從火山噴出時，許多不同的氣體會以氣泡的形式被困在熔岩中。在實驗室進行測量時，無法把氣體放回去。因此，測量到的是沒有所有不同成分的熔岩，錯過了一些影響熔岩流動的東西。

唯一的解決辦法就是實地測量。然而，這也帶來了一系列挑戰。對熔岩進行實地黏度測量可以追溯到近一個世紀以前，但並沒有取得太多成功。過去的許多嘗試都是將金屬棒插入熔岩，用手或彈簧活塞推動，甚至像長矛一樣射入熔岩，以估算熔岩流的黏度。

布法羅大學團隊保留了傳統的金屬棒，並將其連接到測力計上以進行精確測量。他們將其與第二根桿配合起來測量位移，並設計了整個儀器，使其既輕巧到可以手持，又耐用到可以在火山環境中使用。

實地測試和未來目標

完成設備後，團隊在冰島的一座活火山上進行了測試。

哈里斯說：”我們花了將近兩週的時間進入利特里-赫魯圖爾火山爆發周圍的不同地點。我們在相當緊張的環境中工作了很長時間，但我認為最終我們都對所做的工作留下了深刻印象並感到滿意。

在實地試驗中，研究人員在不同地點和不同時間對熔岩進行了數十次測量。他們說，這類數據非常重要，因為它不僅能顯示熔岩在某一時刻的情況，還能顯示熔岩在擴散和冷卻過程中的變化。

哈里斯說：”這是人們第一次對熔岩的這些不同橫斷面進行測量。這個儀器真正令人興奮的地方在於，我們能夠顯示熔岩的物理特性隨時間和空間發生的變化。”

研究小組希望進一步完善他們的儀器，並將其提供給世界各地的研究小組和火山監測站。

編譯來源：ScitechDaily