摘要：研究人员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。得出了一个新颖的方程式来描述这些波穿过岩浆的行进，证明了晶体和气泡的比例如何影响波速度和波形特征。...

Tsukuba大学的研究人员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。得出了一个新颖的方程式来描述这些波穿过岩浆的行进，证明了晶体和气泡的比例如何影响波速度和波形特征。

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。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。

在这项研究中，研究人员开发了一个新方程，从整合了两个不同的岩浆流数学模型。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。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。

新方程式可以基于岩浆中的气泡和晶体含量的时间依赖性计算。展望未来，研究团队打算将该模型与机器学习技术集成在一起，以估算观察到的P波形的岩浆的内部组成，以增强火山喷发预测系统的准确性。

这项研究得到了JSPS Kakenhi（编号21J20389和22K03898）的部分支持，JKA及其来自Keirin Race的促销基金，以及日本涡轮机械学会的Komiya Research Grant。这项研究部分基于从新能源和工业技术开发组织（NEDO）（No.JPNP20004）补贴的项目中获得的结果。这项工作也得到了跨国高级研究战略（TRISTAR）计划的最高跑步者的支持，该计划是MEXT的年轻研究人员战略专业发展计划的一部分。