基于随机模拟的火山CO2释放通量预测研究:以意大利埃特纳火山为例

孙浩然; 豆佳乐; 李南; 吴鹏; 杜聪; 段先哲

doi:10.13745/j.esf.sf.2023.11.66

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (4) : 429 -437. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.11.66

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基于随机模拟的火山CO₂释放通量预测研究:以意大利埃特纳火山为例

孙浩然 ¹ ,
豆佳乐 ¹ ,
李南 ²^,³ ,
吴鹏 ¹ ,
杜聪 ¹ ,
段先哲 ¹^,²^,^*

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Prediction of volcanic CO₂ flux based on random simulation: Taking the Mount Etna, Italy as an example

Haoran SUN ¹ ,
Jiale DOU ¹ ,
Nan LI ²^,³ ,
Peng WU ¹ ,
Cong DU ¹ ,
Xianzhe DUAN ¹^,²^,^*

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摘要

火山活动能够将地球深部的碳输送到大气圈,是地质碳排放和深部碳循环的重要形式。火山区所释放的温室气体(尤其是CO₂气体),对全球气候有着重要的影响。在全球气候变暖及“碳中和”计划的背景下,估算火山区温室气体释放通量,评估其对全球碳排放的影响,具有至关重要的意义。本文阐述了火山区温室气体释放的主要特征及调查方法,并以意大利埃特纳火山为例,指出可以使用地统计学原理对火山区CO₂气体采样数据进行插值模拟。最后,本文分析了加入协变量进行协克里格插值模拟的可行性,并与普通克里格插值法的模拟结果进行比较。结果表明:火山区CO₂释放通量与火山区土壤温度之间具有相关性,引入土壤温度进行协克里格插值模拟,可以优化模拟结果的误差指标。本研究将为定量评价火山活动对气候变化的影响以及预警火山灾害提供重要依据。