本報道最初由Inside Science News Service釋出。
(ISNS) – 科學家們或許可以透過使用類似於手機上顯示訊號強度的條形圖的資訊來追蹤危險的富含火山灰的雲。
這項新技術分析了GPS的“訊號強度”——GPS訊號在試圖穿透火山羽流時的強度。該研究線上發表在《地球物理研究快報》雜誌上。
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這些羽流中危險的顆粒會堵塞飛機的發動機，使其從空中墜落。
就在本月兩年前，冰島的格里姆斯沃滕火山爆發，留下了一根濃厚的火山灰柱，導致歐洲各地的航班停飛數日。
這項新研究使用GPS資料來檢測這些充滿天空的危險雲。這種早期危險檢測可以幫助飛行員避開充滿致命火山灰的區域。
訊號強度資料記錄在GPS機器的內部運作中。 但由於它對研究火山爆發期間地球如何移動的科學家來說從未有用，因此該資料一直被忽略。 事實上，大多數科學家甚至不會將資訊上傳到他們的計算機上。
“當我學習GPS時，你本應該用它來測量你在哪裡，”科羅拉多大學博爾德分校航空航天工程教授、該研究的作者克里斯汀·拉爾森說。“現在，我正在尋找用GPS做的奇怪的事情。”
拉爾森與來自阿拉斯加大學費爾班克斯分校的同事合作，他們在阿拉斯加的雷道特山設定了GPS天線，以測量火山爆發期間地形如何移動。 這些測量來自一系列向下發射訊號的衛星，這些訊號指示地球上GPS天線的確切位置。
地面裝置會自動儲存來自那些軌道衛星的訊號強度的GPS資料。 但拉爾森是第一個使用這些資訊來測量火山羽流的人。
想想你的手機，拉爾森說。“我總是聽到人們在談論他們有多少格訊號，”她說。“我基本上就在用這個。”
她發現，富含火山灰的羽流以某種方式阻擋了來自太空衛星的GPS訊號。
知道了這一點，拉爾森可以透過觀察特定區域的GPS訊號強度來即時追蹤羽流。 一旦羽流過去，訊號就會回升到正常水平。
當其他方法（如雷達或衛星拍攝的照片）效果不佳時，這種曾經被忽視的資訊可能會有助於追蹤羽流。
從太空拍攝的影像可以監測羽流，但“如果多雲，你就什麼都看不見，”拉爾森說。
由於從軌道衛星向下發射的GPS訊號強度在很大程度上不受雲和水蒸氣的影響，因此拉爾森只能檢測到羽流中危險的火山灰。
雷達可以發現羽流，但裝置很昂貴。“世界上有比我們有資源監測的火山多得多，”拉爾森說。“GPS的美妙之處在於它非常便宜。”
許多科學家已經在世界各地的火山上部署了GPS天線，這些天線會自動收集訊號強度資料。
美國地質調查局喀斯喀特火山觀測站的地球物理學家邁克爾·利索夫斯基說，還需要更多的研究來確定羽流必須有多密集才會導致訊號強度下降。
只有當衛星主動向地面上的天線傳送訊號時，才能測量訊號強度。 由於只有大約二十幾個GPS衛星在地球上空執行，因此有時可能沒有衛星在頭頂與地面上的天線連線，並且無法收集訊號強度資料。
但是許多國家已經計劃將新的GPS衛星送入太空。“隨著更多的衛星系統發射，它將成為一個更好的工具，”利索夫斯基說。
拉爾森的研究只考察了阿拉斯加的兩個火山羽流。 她說，計劃在更多的火山上測試該技術。“GPS不是唯一有用的儀器，但它是一件我們可以新增到我們用來使航空旅行更安全的工具清單中的新事物。”