新颖的方程式预测岩浆中的晶体和气泡如何改变地震波

最近的一项研究在数学上阐明了岩浆中晶体和气泡的存在如何影响地震P波的传播。研究人员得出了一个新方程,该方程表征了这些波穿过岩浆的行进,揭示了晶体和气泡的相对比例如何影响波速和波形特性。

来源:英国物理学家网首页
三相混合物和有效的两流体模型的图。学分:流体物理学(2025)。 doi:10.1063/5.0251612
流体物理

最近的一项研究在数学上阐明了岩浆中晶体和气泡的存在如何影响地震P波的传播。研究人员得出了一个新方程,该方程表征了这些波穿过岩浆的行进,揭示了晶体和气泡的相对比例如何影响波速和波形特性。

地下岩浆储层中晶体与气泡的比率对于预测火山喷发至关重要。由于直接观察的无法访问,科学家分析了在表面记录的地震P波,以推断这些内部特征。

火山喷发

先前的研究主要集中在气泡的影响上,对晶体含量的考虑有限。此外,常规模型主要解决了波速和振幅衰减的变化,而无需捕获详细的波形变换。

气泡

在研究中发表在流体物理学上,研究人员通过整合了两个不同的数学模型来开发一个新方程。结果表明,随着气泡比例相对于晶体的增加,P波速度降低,而气泡比晶体产生了更大的影响。

研究

相反,发现衰减效应受晶体的强烈影响。分析进一步表明,波形特性取决于频率和气泡含量,并且两个基础模型之间出现了可辨别的差异。

等式 模型 岩浆

更多信息:Daichi Kurata等人,含有晶体和气泡的岩浆中的弱非线性波传播,流体的物理学(2025)。 doi:10.1063/5.0251612

更多信息: doi:10.1063/5.0251612

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