梅西大学 运行中的大型喷发模拟设备
学分:梅西大学 像许多在东德长大的人一样，博士
格特·鲁伯总是渴望去旅行和探索不同的地方
柏林墙倒塌十年后，当他还是格雷费尔德大学的一年级地质学学生时，他听说了一次去冰岛的实地考察，并抓住了这个机会
尽管这次旅行只对二年级和三年级的学生开放
鲁伯设法说服他跟着一起去
这是一次将永远改变他一生的旅程，并激发他对火山学的兴趣
“我是在一个边境封闭的国家长大的，所以我抓住了每一个机会去国外看看我以前从未见过的风景
在这次实地考察中，我看到了我的第一座火山，我对火山景观与我之前经历的任何事物的不同感到十分惊讶
“现阶段我对火山知之甚少，但冰岛的实地考察是一个开始
当我回来的时候，我问我的教授我是否能在这个地区做一个研究项目，我寻找能告诉我更多关于火山的人
Lube说
他对更多知识的追求使他在完成博士学位之前，在英国布里斯托尔大学和剑桥大学获得了几个奖学金——包括在西印度群岛的蒙特塞拉特火山观测站担任火山学家
D
德国北部石勒苏益格-荷尔斯泰因州基尔大学
仅仅二十多年后
Lube现在是梅西大学物理火山学副教授，他领导着物理火山学和环境流体力学研究小组
医生
Lube的研究兴趣包括火山爆发、自然颗粒流体流动的物理学和沉积学、火山地层学和自然灾害科学
快速移动的致命高温有毒气体和灰烬波 在梅西，博士
Lube还负责大型喷发模拟器，即火山碎屑流喷发大型实验设施——简称PELE位于马纳瓦茨校区的旧锅炉房内
火山碎屑流——也称为火山碎屑密度流——是热的有毒气体和灰烬的快速雪崩，在火山爆发期间，温度可达700℃，摧毁沿途的一切
公元79年，火山碎屑流摧毁了罗马城市庞贝
今年早些时候，博士
Lube在享有盛誉的同行评议杂志《自然评论地球与环境》上发表了一篇论文，并被邀请总结这篇文章
论文，“火山碎屑密度流的多相流行为和危险预测”，由Dr
来自俄勒冈大学的Lube和他的同事
S
)，意大利国家地球物理学和火山学研究所和博伊西州立大学(美国
S
)考虑我们对火山碎屑密度流的理解在过去十年中是如何发展的
火山碎屑密度流的致命性使得开发可靠的危险模型成为当务之急
然而，在这篇论文中
Lube概述了PDC内部气体-颗粒相互作用的复杂性，以及它们的敌对性质，如何使内部流动特性的定量测量和危险模型的验证具有挑战性
在过去的十年里，大规模实验、野外观测、计算和理论模型取得的重大进展，为研究PDC神秘的内部结构提供了新的见解，并确定了其类流体运动背后的关键过程
前瞻性审查还概述了未来的研究途径和挑战，即如何利用最近在理解方面取得的进展来开发可以放心地用于公共安全的ro胸围危险模型
开发稳健的风险模型 正是这种对公共安全、危害预测和缓解的需求，引导着Dr
润滑油的研究
他将他的野外工作与火山爆发前后的活动结合起来，量化空气中发生的事情，然后使用计算和实验方法来综合火山过程，以更好地理解它们，并开发危险模型
“在火山学中，我最喜欢的领域是涉及任何流动物质的过程
大部分是非常爆炸性的过程，例如火山雪崩，它们以每秒数百米的速度从火山喷口冲下山脉或火山羽流，然后在大气中做一些疯狂的事情，同时它们与景观和基础设施相互作用
“试图以一种你可以预测的方式来理解这些复杂而混乱的过程是真正驱使我的事情，因为这就是我看到的用我们的科学做一些有用的事情的机会
" 他的研究包括与许多长期利益相关者合作，包括民防和应急管理部、自然保护部、军队和警察，在新西兰中部高原火山爆发后立即制定疏散计划和程序
“火山碎屑密度流出现在新西兰所有的火山上，它们导致超过三分之一的火山死亡，它们直接危及全球超过5亿人，这使它们成为已知的最危险的火山现象，”博士说
Lube说
唤醒火山 塔拉纳基山是新西兰高风险火山之一，最近一次大爆发发生在1854年左右
Lube说问题不在于它是否会爆发，而在于何时爆发
2019年12月9日Whakaari /白岛火山爆发
学分:梅西大学 “塔拉纳基火山是新西兰地质史上最活跃的火山之一，它在印度尼西亚的孪生兄弟默拉皮火山是世界上最危险的火山
这就是为什么我的一些研究集中在印度尼西亚，不是为了了解默拉皮火山本身是如何运行的，而是为了了解我们如何将这些知识转化为对我们这一代人最有可能发生的事情的预测
即使塔拉纳基现在处于休眠状态，它很有可能会苏醒，并有持续数十年的喷发期
" 印度尼西亚是活火山数量最多的国家——超过120座活火山，大约有500万人生活在危险地带——但是它对自然灾害的脆弱性并不止于此
润滑油
它也容易发生地震、洪水和海啸
“人们一次又一次地遭受自然灾害，失去了一切，然后又勇敢地重建生活，这是非常令人难过的
在印度尼西亚工作的十年里，我不仅和那里的研究人员成了好朋友，也和当地人成了好朋友
和我们相对安全的新西兰截然不同；即使我们有自然灾害，我们也能比像印度尼西亚这样的第三世界国家更好地处理这些问题
" 独一无二的喷发模拟器 在过去的十年里，博士
Lube和Massey的同事一直站在开发新火山灾害模型的最前沿
在大型火山爆发模拟设施PELE，研究人员综合了火山超级灾害的自然行为，并在自然发生时产生这些流动，但规模较小
该团队对热流运动和内部结构背后的复杂过程有了重要发现 关于火山的有限知识和发展数学模型的困难促使Dr
润滑建立梅西独一无二的喷发模拟器
“火山的问题在于，它们极其猛烈，而且如此狂野，以至于我们实际上对它们知之甚少
我们对它们在内部是如何运作的知之甚少，这使得开发数学和物理模型来通知决策者和预测它们会造成什么样的损害，以及它们如何与自然地形、建筑和基础设施相互作用变得极其困难
" 模拟器缩小了大型事件的所有物理属性，因此可以安全地观察和测量它们
它由一个13米高的塔组成，火山物质在漏斗中被加热，并沿12米长的通道释放，同时高速摄像机和传感器捕捉数据
实验性喷发通常只持续10到20秒，但需要大约一个月的准备时间
“火山碎屑流模拟器是世界上独一无二的，也是我们唯一能够合成火山爆发时发生的情况的地方
对新西兰和全球的火山学来说，这是非常酷的，这导致国际专家来马纳瓦蒂访问我们，希望与我们合作并进行研究
" 猕猴桃的独创性 也许最令人惊讶的是，在当地工程师的帮助和马斯登的资助下，模拟器的建造相对容易
“我很幸运，因为我当时认识了一些当地的工程师，他们对这个项目非常感兴趣，愿意帮助设计、建造和测试一个设施，这个设施的规模是以前没有的，也没有科学经验
多年来，我们继续与这些工程师合作，提高我们的测量能力，并为大量火山和危险场景添加场景
Lube说
自2019年以来，Dr
Lube和他的团队领导了一项国际倡议，以相互比较和推进当前的火山流危险模型
在刚开始的马斯登资助的项目“狂暴的火山杀手——火山爆发如何变得凶猛”中，火山学家计划研究火山碎屑流破坏性背后的物理过程
作为马斯登研究的一部分，该小组将调查去年发生在旺加里/怀特岛的确切过程
当该岛在2019年12月爆发时，参观该岛的21人悲惨死亡，26人受重伤是由火山碎屑密度流造成的
Whakaari /白岛 所以，博士
鲁伯认为怀特岛的火山爆发是可以预见的吗？尽管地球科学研究和监测机构全球导航卫星系统科学公司的火山学家们已经看到火山活动在大规模爆发前的几个月里有所增加
Lube说，以目前的知识，2019年12月9日火山爆发的时间是无法准确预测的
他指出，在过去十年中，白岛一直并继续处于非常活跃的状态，多次爆发疫情，最近一次发生在2016年，与2019年非常相似——主要区别是当时岛上缺少游客
相反，他说，最大的问题是人们是否应该被允许靠近火山喷口(熔岩和气体喷发的开口)
“在我看来，肯定不会，而且我看到这场灾难导致了立法方面的许多变化
" 医生
Lube说白岛是不寻常的，因为火山碎屑速度慢，能量低:“尽管如此，火山碎屑密度流是唯一的杀手，它证明了这些现象是多么致命，它驱使我去尝试和理解它们是如何工作的
" 我们对火山如何工作的科学理解正在发生变化，部分原因是该领域专家的大量合作以及帮助为未来火山爆发做准备和拯救生命的愿望
远不是一个狭窄的领域，博士
Lube解释说，火山学的研究范围很广，涉及数学、物理、化学和计算科学
“你不可能成为所有这些领域的专家，和这些来到梅西的专家一起工作真的很重要
" “这是非常合议的，我们必须作为一个大型的全球研究团体来工作，因为这些火山灾害是真正的灾害，我们中的许多人，尤其是在新西兰工作的人，必须告知决策者在某些情况下该做什么
这对公共安全很重要
"
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