火山释放的主要气体是水蒸气、二氧化碳和二氧化硫。分析这些气体是获取有关火山系统和正在进行的岩浆过程信息的最佳方法之一。二氧化碳水平与二氧化硫水平的比率甚至可以揭示即将爆发的可能性。无人机被用来将必要的分析系统运送到活动现场。然而，由于它们的尺寸，将无人机运送到它们的操作地点迄今为止需要大量费用。
美因茨约翰内斯古腾堡大学 (JGU) 的 Thorsten Hoffmann 教授领导的团队最近一直在评估在偏远地区使用小型便携式观察无人机的潜力。这种非常紧凑的无人机系统甚至可以步行运送到极难到达的地点。此外，作为空中观测平台，它只需要最少的飞行和行政准备工作。
可以根据火山释气预测喷发
火山喷出的气体主要由水蒸气、二氧化碳和二氧化硫组成。释放气体排放量是为数不多的化学信号之一，这些信号提供了位于地表深处因此无法进入的岩浆系统中发生的过程的证据。一段时间以来，研究人员一直认为，对这种挥发性排放物的分析可以在改进火山爆发的预测方面发挥核心作用。在监测火山活动变化时，一个特别有前途的参数是释放气体中二氧化碳与二氧化硫浓度的比率。事实上，在几座火山喷发之前就已经观察到这一比率的变化，埃特纳火山就是其中之一。
不幸的是，编制气体成分的连续时间序列的实际方面是一项重大挑战。直接通过攀登火山的方式进行人工采样既费力又费时，更不用说突然喷发的潜在危险了。另一方面，固定式监测设备通常不会记录有关气体成分的代表性数据，这主要是由于风向的变化。
测量无人机可以克服这些问题，并且已经被用于测量火山气体的化学特性。特别是，火山学家因火山活动突然变化而受到威胁的风险因所涉及的距离更远而大大降低。此外，无人机可以到达难以甚至不可能到达的排放源，例如陡峭、湿滑地形中的喷气孔或通常位于顺风区和更高海拔的较旧的羽流部分。
迄今为止，只有更大的无人机被用于监测火山，当然，鉴于发现大多数火山的地区地处偏远，这已被证明是有问题的。“正是出于这个原因，如果我们想要到达孤立或难以进入的火山遗址并适当地跟踪那里的活动，那么小型、易于运输的无人机是必不可少的先决条件，”相应论文的第一作者尼克拉斯卡尔巴赫说。最近发表在《科学报告》上。
可以放在背包中的小型无人机系统
位于美因茨的研究团队与海德堡大学的火山学家 Nicole Bobrowski 博士以及卡塔尼亚的国家地球物理和火山学研究所 (INGV) 合作，一直在试用一种重量不到 900 克的微型商用无人机，该无人机配备了小型轻型传感器。这种重量不超过一瓶矿泉水的组合可以放在背包中轻松运送到现场。但重要的不仅仅是无人机的重量。
“我们需要获得有关二氧化硫水平的实时数据，因为这可以让我们知道我们何时真正接触到火山羽流，火山羽流很容易随着时间的推移而移动，以响应大气因素。仅通过视觉手段对羽流进行定位从几公里的距离几乎是不可能的，”JGU 小组负责人霍夫曼教授补充道。
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