VOLCANS: an objective, structured and reproducible method for identifying sets of analogue volcanoes
VOLCANS: an objective, structured and reproducible method for identifying sets of analogue volcanoes
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火山：一种客观、结构化和可重复的方法，用于识别模拟火山组
DOI：
10.1007/s00445-019-1336-3
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发表时间：
2019
影响因子：
3.5
通讯作者：
Tierz P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tierz P
确定一组类似火山，或被认为具有足够共同特征，在某种程度上可被认为是可交换的火山，正成为火山危险评估的一个关键组成部分。对于缺乏或缺乏数据的火山来说，情况尤其如此。此外，火山比较往往是根据专家判断推断的相似性和差异性进行的，而不一定参考全球数据集的火山特征。这些相似性可以基于一系列特征，从非常简单的（如静态火山）到非常具体的（如详细的喷发年表），并可能受到进行模拟分析的个人或团队的个人经验的强烈影响。在这项工作中，我们提出了火山（火山模拟搜索）-一个客观的，结构化的和可重复的方法来确定套模拟火山从全球火山数据库。五个首要的标准（构造背景，岩石地球化学，火山形态，喷发规模和喷发风格），以及它们的结构化组合，用于量化整体多标准火山类比。这一创新方法是对专家提出的一套模拟火山的补充，使用户能够充分灵活地权衡各项标准，确定适用于各种目的的模拟火山。一些结果说明了三个火山具有不同的功能和显着的最近和/或正在进行的喷发：Kendallauea（美国），Fuego（危地马拉）和Sinabung（印度尼西亚）。所确定的模拟火山与从专家知识中得出的先验模拟火山很好地对应。在某些情况下，单一标准搜索可能无法分离出一组缩小的模拟火山，但任何多标准搜索都可以在所获得的模拟火山组中提供高度的粒度。数据质量和数量可能是重要因素，特别是对于单一标准搜索和数据非常稀缺的火山（如Sinabung）。尽管如此，该方法在模拟火山的多标准搜索中总体上给出了稳定的结果。VOLCANS的潜在用途从定量火山灾害评估到促进对火山过程的基本了解不等。
The definition of a suite of analogue volcanoes, or volcanoes that are considered to share enough characteristics as to be considered exchangeable to a certain extent, is becoming a key component of volcanic hazard assessment. This is particularly the case for volcanoes where data are lacking or scarce. Moreover, volcano comparisons have often been based on similarities and differences inferred through expert judgement and not necessarily informed by volcano characteristics from global datasets. These similarities can be based on a range of features, from very simplified (e.g. statrovolcanoes) to very specific (e.g. detailed eruption chronologies), and may be strongly influenced by the personal experience of individuals or teams conducting the analogue analysis. In this work, we present VOLCANS (VOLCano ANalogues Search)—an objective, structured and reproducible method to identify sets of analogue volcanoes from global volcanological databases. Five overarching criteria (tectonic setting, rock geochemistry, volcano morphology, eruption size and eruption style), and a structured combination of them, are used to quantify overall multi-criteria volcano analogy. This innovative method is complementary to expert-derived sets of analogue volcanoes and provides the user with full flexibility to weigh the criteria and identify analogue volcanoes applicable to varied purposes. Some results are illustrated for three volcanoes with diverse features and significant recent and/or ongoing eruptions: Kı̄lauea (USA), Fuego (Guatemala) and Sinabung (Indonesia). The identified analogue volcanoes correspond well with a priori analogue volcanoes derived from expert knowledge. In some cases, single-criterion searches may not be able to isolate a reduced set of analogue volcanoes but any multi-criteria search can provide high degrees of granularity in the sets of analogue volcanoes obtained. Data quality and quantity can be important factors, especially for single-criterion searches and volcanoes with very scarce data (e.g. Sinabung). Nevertheless, the method gives stable results overall across multi-criteria searches of analogue volcanoes. Potential uses of VOLCANS range from quantitative volcanic hazard assessment to promoting fundamental understanding of volcanic processes.
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