GPS定位观测方式在火山喷发监测中的应用

　　我们知道，GPS由一组卫星组成，这些卫星能将信号发送至地球表面，而一个基本的、类似手机上的GPS接收器，可以接受和测量四个或更多卫星的信号的到达时间，以此来确定我们的位置，误差大约在1至10米以内。

资料图

　　利用更先进的GPS接收机，科学家们可将一个地点精确定位，误差仅在几厘米甚至几毫米。利用这种精细的信息以及新的信号分析方法，科学家利用GPS获得的地球信息，可能比想象中要多得多。

　　比如，许多火山观测站将GPS接收器排列在所监测的山脉周围，因为岩浆在地下移动通常也会引起地表的移动。通过监测火山周围的GPS站随时间上升或下降的规律，研究人员能够更好地了解融岩流动的位置。

　　2018年，在夏威夷的基拉韦厄火山大喷发之前，研究人员使用了GPS检测器了解火山的哪些部分移动最快。而这些信息，可以被用来决定需要疏散的居民地区。

　　在火山爆发后，GPS数据也很有用。由于信号从卫星传播到地面，必须穿过火山喷入空中的物质。2013年，几个研究组研究了四年前阿拉斯加的里道特火山（Redoubt volcano）喷发时获得的GPS数据，发现这些信号在喷发开始不久后就失真了。

　　通过研究这些失真信号，科学家可以估算火山灰的喷出量及其扩散速率。目前，有美国科学家一直在研究利用手机的各种GPS接收器，而非昂贵的专业接收机来实现此目的。这使火山学家能够建立一个相对低廉的GPS网络，并在火山灰羽流上升时对其进行监测。而对于飞机来说，火山羽流是一个大问题，为不让火山喷出的微粒堵塞喷气发动机，飞机必须绕开灰烬飞行。

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