原子鐘可更好地預(yù)測(cè)火山噴發(fā)
2015年08月23日 10:44 2545次瀏覽 來(lái)源： 中國(guó)有色網(wǎng) 分類(lèi)： 地質(zhì)礦業(yè) 作者： 趙紀(jì)東 王艷茹 編譯
《國(guó)際地球物理學(xué)雜志》日前發(fā)表了題為《利用原子鐘監(jiān)測(cè)垂向地表運(yùn)動(dòng)》的文章。文章指出，高精度的原子鐘可以用于監(jiān)測(cè)火山，潛在地提高了對(duì)未來(lái)火山噴發(fā)的預(yù)測(cè)精度。此外，地基原子鐘還可以監(jiān)測(cè)地殼對(duì)固體潮的響應(yīng)。
原子鐘測(cè)量時(shí)間的精度極高，最好的原子鐘的精度誤差小于1秒/100億年。然而，目前原子鐘尚未得到充分重視和利用。分析研究表明，廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)的時(shí)間放緩可以采用本地時(shí)鐘進(jìn)行測(cè)量，并用于火山監(jiān)測(cè)。廣義相對(duì)論認(rèn)為，類(lèi)似于地球的巨大物體上不同位置的時(shí)鐘具有不同的節(jié)拍率，離物體越近，時(shí)鐘的節(jié)拍越慢。同樣，地下物體也會(huì)影響地表上方本地時(shí)鐘的節(jié)拍率。新的熔巖填充火山下方的巖漿房，會(huì)使位于上方的時(shí)鐘節(jié)拍率慢于距離較遠(yuǎn)的時(shí)鐘。目前采用GPS接收器監(jiān)測(cè)火山，在預(yù)測(cè)新的巖漿體積時(shí)，必須將若干年內(nèi)的研究數(shù)據(jù)加以整合。本地高精度原子鐘網(wǎng)可以在數(shù)小時(shí)內(nèi)提供相同的信息，更加密切地監(jiān)測(cè)火山內(nèi)部運(yùn)動(dòng)過(guò)程，更好地預(yù)測(cè)未來(lái)火山噴發(fā)。
原子鐘也可用于監(jiān)測(cè)固體潮。由于地球在日月引力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生形變，在海洋中表現(xiàn)為潮汐，在陸地表現(xiàn)為大陸的周期性升降（地面最高可以抬升50厘米）。全球原子鐘網(wǎng)采用互聯(lián)網(wǎng)的光纖電纜進(jìn)行連接，提供連續(xù)的固體潮測(cè)量，檢測(cè)現(xiàn)有的理論模型，還可以檢測(cè)地殼對(duì)固體潮響應(yīng)的地區(qū)差異。
研究人員希望，在未來(lái)幾年，可以在火山地區(qū)部署高精度原子鐘。然而，企業(yè)卻缺乏足夠的興趣和投入。研究人員認(rèn)為，原子鐘可以用來(lái)監(jiān)測(cè)火山下部的巖漿運(yùn)動(dòng)，例如黃石超級(jí)火山，其爆發(fā)將會(huì)影響整個(gè)地球上的生命。
責(zé)任編輯：陳鑫
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