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文章称:原子钟可更好地预测火山喷发

2015-8-19 9:52:54 来源:中国矿业报

《国际地球物理学杂志》日前发表了题为《利用原子钟监测垂向地表运动》的文章。文章指出,高精度的原子钟可以用于监测火山,潜在地提高了对未来火山喷发的预测精度。此外,地基原子钟还可以监测地壳对固体潮的响应。

原子钟测量时间的精度极高,最好的原子钟的精度误差小于1秒/100亿年。然而,目前原子钟尚未得到充分重视和利用。分析研究表明,广义相对论预测的时间放缓可以采用本地时钟进行测量,并用于火山监测。广义相对论认为,类似于地球的巨大物体上不同位置的时钟具有不同的节拍率,离物体越近,时钟的节拍越慢。同样,地下物体也会影响地表上方本地时钟的节拍率。新的熔岩填充火山下方的岩浆房,会使位于上方的时钟节拍率慢于距离较远的时钟。目前采用GPS接收器监测火山,在预测新的岩浆体积时,必须将若干年内的研究数据加以整合。本地高精度原子钟网可以在数小时内提供相同的信息,更加密切地监测火山内部运动过程,更好地预测未来火山喷发。

原子钟也可用于监测固体潮。由于地球在日月引力场中运动,会产生形变,在海洋中表现为潮汐,在陆地表现为大陆的周期性升降(地面最高可以抬升50厘米)。全球原子钟网采用互联网的光纤电缆进行连接,提供连续的固体潮测量,检测现有的理论模型,还可以检测地壳对固体潮响应的地区差异。

研究人员希望,在未来几年,可以在火山地区部署高精度原子钟。然而,企业却缺乏足够的兴趣和投入。研究人员认为,原子钟可以用来监测火山下部的岩浆运动,例如黄石超级火山,其爆发将会影响整个地球上的生命。□

(赵纪东 王艳茹 编译)

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