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巴里·沃特

美国地质学家

巴里·沃特（英語：Barry Voight，英語發音：/vɔɪt/，1937年—）是一位美國地質學家、火山學家、作家和工程師。沃特從哥倫比亞大學獲得博士學位後，曾在多所大學擔任地質學教授。1964年，他開始在賓夕法尼亞州立大學任教，直至2005年退休。其目前仍為該校的榮譽教授，繼續從事著與岩石力學、板塊構造、災害防治及土力工程相關的研究。

巴里·沃伊特
出生1937年（86—87歲）
 美國
教育程度
配偶瑪麗·安妮·維爾迪斯科
科學生涯
研究領域火山學、工程學
機構賓夕法尼亞州立大學

1980年4月，沃特關於山體滑坡、雪崩和其他塊體運動的出版物引起了美國地質調查局員工洛奇·克蘭德爾 (Rocky Crandell) 的關注。克蘭德爾邀請他研究華盛頓州聖海倫斯火山日益變大的隆起。沃特預測該火山的北側會崩塌並伴有劇烈的噴發。 1980年5月聖海倫斯火山的爆發證實了他的猜想；隨後，美國地質調查局聘用沃特調查引起火山噴發的岩屑崩落。聖海倫火山的研究為沃特贏得了國際聲譽，此後的他繼續進行著研究工作，並指導了多個活火山的監測任務，包括哥倫比亞的內瓦多·德·魯伊斯火山、印度尼西亞的默拉皮火山以及加勒比蒙特塞拉特的蘇弗里耶爾火山。作為一名火山學家和工程師，沃特因其研究、出版物以及在災害防治方面的貢獻而榮獲了諸多獎項、榮譽和勳章。

個人生活及教育經歷

沃特出生於1937年[1]，在紐約州揚克斯市長大[2]。他的兄弟分別為演員強·沃特和作曲家奇普·泰勒（英語：Chip Taylor）[2]。安吉麗娜·朱莉是他的侄女，而詹姆斯·海文（英語：James Haven）則是他的侄子[3]。巴里與妻子瑪麗·安妮（Mary Anne）育有兩個女兒，麗莎（Lisa）和芭芭拉（Barbara）[4]。沃特的父親埃爾默·沃特（Elmer Voight，1909年—1973年）是一名職業高爾夫球手，致力於打破高爾夫中的種族隔離現象[4]，他的母親芭芭拉（Barbara，1910年—1995年）是一名教師兼游泳教練[5]。巴里和他的兄弟們自小熱愛高爾夫運動，而他也對游泳產生了興趣[5]。

1955年，沃特從斯捷皮納克大主教高中（英語：Archbishop Stepinac High School）畢業後[6]，進入聖母大學攻讀為期5年的雙學位課程，主要研究密西根湖沿岸的山體滑坡[7]。他分別於1959年和1960年獲得地質學和土木工程的本科學位[8]。1961年，他在聖母大學獲得了土木工程碩士學位[9]。沃特將自己對科學的興趣歸功於他在聖母大學的兩位導師：雷·古奇克 (Ray Gutschick) 教授和埃哈德·溫克勒 (Erhard Winkler) 教授[10]。在康奈爾大學學習一年後，沃特轉入哥倫比亞大學，師從弗雷德·多納思（英語：Fred A. Donath）教授，專攻岩石力學和構造地質學，最終於1965年獲得地質學博士學位[11]。在哥倫比亞大學期間，沃特是主席研究員（President's Fellow），也擔任過地質學課程的助教[9]。

教學生涯

沃特的教學生涯始於1961年，當時他在聖母大學攻讀土木工程碩士學位期間兼任助教。1961年至1963年，他在康奈爾大學和哥倫比亞大學擔任助教。1964年，他進入賓夕法尼亞州立大學擔任地質學助理教授，並於1978年正式晉升為地質學與土力工程學教授[9]。沃特在賓夕法尼亞州立大學任教四十餘年，於2005年6月退休，但仍從事著研究工作[12]。

在賓夕法尼亞州立大學期間，沃特還加入了該校的礦物工程系，在其中教授物理地質學、地質材料力學和火山學。1972年，他曾以客座教授的身份在代爾夫特理工大學授課，期間與雅克·多齊 (Jacques Dozy) 一起共事[13]。1973和1981年，他分別為多倫多大學和加州大學聖巴巴拉分校的訪問學者[9]。目前，他仍是賓州州立大學的榮譽教授[14]，並以自己的名義設立了一項基金，用以培養開發中國家的火山災害專家[13]。

火山學工作與研究

早期

 
沃特準確預測了造成聖海倫火山於1980年5月18日爆發的隆起坍塌。

1971年至1973年間，沃特為美國礦務局工作[9]。1978年，他出版了首卷關於雪崩的專著《岩崩與雪崩》（Rockslides and Avalanches）。 1980年第二卷問世後，便成為研究雪崩和其他形式塊體運動的重要參考文獻[7][15]。

1980年聖海倫斯火山噴發的前一個月[15]，沃特收到了來自美國地質調查局溫哥華辦事處員工洛奇·克蘭德爾的信息[16]，該辦事處就位於聖海倫斯火山附近[17]。克蘭德爾希望沃特能運用山體滑坡方面的專業知識，就火山北側日益增大的一個82米長的鼓包（英語：Pressure ridge (lava)）提供意見[16][18][19]。沃特在向克蘭德爾及其同事的報告中提出，這個鼓包可能會導致火山北側整體崩塌。他建議他們開始監測鼓包增大的速度，並擔心崩塌可能會引起火山噴發。同時，他還提議他們聘用當地的測量員進行測量，此舉引起了部分地質學家的不滿[20]。不久後，沃特離開了聖海倫斯火山，回到賓州州立大學繼續授課。在火山噴發前，他將完整的預測報告提交給了地質調查局，其中詳細說明了鼓包的破裂、北側山體的崩塌以及隨之而來的劇烈噴發[21][22]。隨後，一場震中位於火山北坡下方的5.1級地震導致該區域發生滑動[23]。聖海倫斯火山隨之噴發，造成了11億美元的經濟損失，並導致57人喪生[24]。

火山爆發後，沃特接受了美國地質調查局的顧問職位。他負責對噴發過程中發生的岩屑崩落進行調查，並指導了包括哈利·格里肯在內的其他火山學家[25]，後者基於沃特的初步研究撰寫了《1980年5月18日華盛頓州聖海倫斯火山的岩崩-岩屑崩落》（Rockslide-Debris Avalanche of May 18, 1980, Mount St. Helens Volcano, Washington，1996）[26]。沃特的工作為他贏得了國際聲譽，他也將這段經歷稱為「職業生涯的轉折點」[27]。沃特早已對火山學充滿興趣，聖海倫斯火山的噴發促使他全身心投入這一領域。他的工作重新激發了人們對火山滑坡和其他可能對生命構成沃特脅的現象的廣泛興趣[12]。完成聖海倫火山的研究後，沃特開始分析其他活火山可能帶來的災害[27]。

1985年，沃特將哥倫比亞阿梅羅慘案（英語：Armero tragedy）歸咎於人為失誤。在這次災難中，內瓦多·德·魯伊斯火山噴發導致超過23,000人喪生。他指出，儘管對火山噴發做出絕對準確的預測幾乎不可能，但災前準備不足加劇了人員傷亡[28]。1986年1月，因哥倫比亞政府擔心火山東北部可能會塌陷並引發新一輪的噴發，沃特應哥倫比亞的請求前往內瓦多·德·魯伊斯火山進行調查。他建立了反射地震器，並使用雷射測距儀追蹤反射距離隨時間的變化。

當一個反射器顯示出明顯位移，且從空中能夠看到大裂縫時，沃特曾考慮過啟動撤離計劃，但最終選擇繼續觀察一段時間。直到1986年3月，他才確認這些裂縫是因火山冰川蠕變造成的，而非岩體移動所致[15]。離開哥倫比亞後，沃特撰寫了一份長達14頁的報告《災難倒計時》（Countdown to Catastrophe，1988）[29]，其中分析了阿梅羅火山災害管理的失敗之處[15]。

後期

1988年，沃特開始研究默拉皮火山。該火山山坡上居住著大量人口（接近一百萬人）。沃特試圖驗證他預測火山爆發的數學方法。同時，他還指導當地的科學家進行火山監測[30]。1989年7月，他從國家科學基金會下屬的自然與人為災害緩解部獲得了25萬美元的資助，用於開展默拉皮火山噴發預測項目[15]。

在研究經費耗盡後，沃特暫時中止了他的研究。1994年，默拉皮火山噴發，導致多人遇難。次年，沃特重返默拉皮火山，他與助理對比分析了遇難者與倖存者的數據，包括燒傷面積、穿著的衣物等情況，得出結論：在火山爆發時，長袖衣物和口罩可以幫助人們提高生存機率[30]。

1989年4月，沃伊前往哥倫比亞加勒拉斯火山參加聯合國關於減少自然災害死亡人數研討會（U.N. workshop on reducing death in natural disasters）。位於火山腳下的帕斯托居民因火山發出的噪音和震動而感到恐慌。儘管加勒拉斯火山容易攀登，但山坡上布滿了為阻止游擊隊而埋設的地雷。他與美國地質調查局地質學家迪克·詹達（Dick Janda）一起，繪製了一張危害分布圖（英語：Hazard map），其中他們將多個有人居住的區域劃入了危險範圍。沃特離開加勒拉斯之前，火山發生了一次未能預測到的蒸汽噴發[31]。

儘管帕斯托的居民未受影響，但六名參加聯合國自然災害救援研討會的科學家在這次噴發中不幸遇難[31]。事後，沃特查看了噴發前一天的形變數據，發現沒有出現形變加速的跡象。他推測（至少在這一事件中），蒸汽噴發發生前並不會伴隨著形變加速。在確認火山監測系統正常運行後，沃特離開了加勒拉斯火山[15]。

20世紀90年代初，沃特在厄瓜多科托帕希火山和哥倫比亞內瓦多·德·烏伊拉火山進行了火山災害評估。然而，在哥倫比亞，他的研究受到了游擊隊和販毒集團的阻礙。此外，他還協助評估了菲律賓的皮納圖博火山、美國的里道特火山、日本的磐梯山、雲仙岳和御嶽山以及俄羅斯堪察加半島的別濟米揚內火山和舍維留奇火山[13]。

1996年3月，沃特成功預測聖海倫斯火山岩屑崩落可能引起側噴發（英語：Lateral eruption）這一事件，吸引了蒙特塞拉特政府的關注。由於蘇弗里耶爾火山的火山穹丘不斷擴大，該島政府邀請沃特評估發生岩屑崩落並引發火山爆發的可能性。沃特認為火山口崩塌的可能性不大，但他擔心火山碎屑流在約三分鐘內就可以到達普利茅斯市。該市和火山附近的一個村莊被疏散。此後三年內，火山碎屑流便淹沒了這些已被廢棄的地點[14]。

火山爆發後，沃特成為蒙特塞拉特政府風險評估小組成員，並與一組國際科學家共同建立了CALIPSO觀測站（Caribbean Andesite Lava Island Precision Seismo-geodetic Observatory）[32]。他與布里斯托大學地球科學家史蒂芬·斯帕克斯（Steven Sparks）繼續在該島進行研究，並建立了SEA-CALIPSO系統，以利用地震波和海洋爆炸分析蘇弗里耶爾火山。該研究發現了許多重要數據，其中包括一條主要的斷層，呈北西走向，位於蒙特塞拉特西側[14]。沃特仍在負責該火山的危險評估工作，並在2006年和2010年的噴發期間提供了意見[13]。

沃特與他的學生們分析了火山碎屑流、火山誘發的地震、岩屑崩落和火山噴發預測。沃特還擔任過大壩、隧道和核電站的土力工程顧問，幫助規劃過位於法國、印度、愛爾蘭、索馬利亞、巴布亞紐幾內亞、加拿大[9]、土耳其以及美國的工程項目[11]。沃特的研究興趣包括火山穹丘崩塌、複式火山、活火山監測以及火山碎屑流，他曾在冰島、印度尼西亞、西印度群島、義大利、智利等地展開研究[33]。

沃特結合工程學與地質學知識，開發了應用廣泛的岩石非彈性應變恢復（Anelastic strain recovery，ASR），用於測量深層岩石上的應力[11]。此外，他還與一組地質學家共同推導出了材料失效預測法（Material failure forecast method，FFM），該方法通過分析火山周圍的地震和形變數據變化來預測火山的噴發時間[34]。目前，沃特為美國地質調查局火山災害應急小組成員，參與了多地的潛在火山噴發應對工作，其中包括日本、菲律賓、印度尼西亞和智利[14]。

榮譽

在他的職業生涯中，沃特因其研究和作為地質學家及火山學家的專業成就，多次獲得嘉獎。1984年，土木工程師學會授予他喬治·史蒂芬森獎章（George Stephenson Medal）[9]，以表彰其在該學會期刊上發表的文章被評為「最優秀的作品之一[35]」。

同年，沃特因其對岩石力學的「重要原創貢獻」獲得了美國國家岩石力學委員會頒發的獎項。1985年，他因協助監測菲律賓的馬榮火山而被授予阿爾拜省黎牙實比市鑰匙（當時該地區正面臨馬榮火山即將噴發的沃特脅）。 1989年，沃特再次獲得榮譽，他被評為麥考瑞研究學者，並再次獲得美國國家岩石力學委員會的獎項，以表彰他的原創發現。沃特曾多次以傑出講師的身份出席活動，其中包括猶他大學礦業工程學院（1990年）、加州大學聖巴巴拉分校（1992年）和環境與工程地質學協會（英語：环境与工程地质学家协会）（1992年）[9]。

沃特在賓州州立大學任教期間，因其卓越的研究工作而獲得了兩個獎項：1990年，他獲得了地球與礦業科學學院的沃特爾遜研究獎（Wilson Research Award），以表彰他在研究方面的傑出表現[36]。1991年，他因「在物理科學與工程領域的傑出成就」獲得了優秀學者獎章（Faculty Scholar Medal）[9]。2008年，沃特被任命為美國地球物理聯盟的聯合會士，以表彰他在火山變形、火山危險評估及預測方面的基礎性貢獻。次年，他因在北美地質災害研究方面的傑出成就獲得了加拿大土力工程學會的舒斯特獎章（Schuster Medal）[13]。此外，2010年，他因「在研究、教學和諮詢工作」方面的貢獻，獲得了美國地質學會工程地質分會頒發的傑出實踐獎（Distinguished Practice Award）[33]。

在提名沃特為傑出實踐獎獲得者時，同行理察·格雷（Richard Gray）將他譽為「這一領域中最聰明且成果豐碩的成員之一」[11]。此外，當沃特發布其預測失效機制（failure forecast prediction mechanism）時，美國地質調查局地質學家羅伯特·蒂林（Robert I. Tilling）稱讚該機制為「在監測數據解讀方面的重大改進[15]。」

2013年，沃特獲得了國際火山學與地球內部化學協會頒發的索拉林松獎章，該獎項授予「在火山學研究方面作出基礎性貢獻的傑出科學家[37] 」。2017年，沃特因其「在地質災害理解、管理和緩解方面的貢獻」當選為美國國家工程院院士[38] 。

倫敦大學學院地球物理與氣象災害榮譽教授比爾·麥奎爾（英語：Bill McGuire (volcanologist)）在回顧一次沃特參加的會議時，稱他為「在火山不穩定性和山體滑坡領域的傑出專家」[39]。

出版物

根據沃特在賓州州立的履歷，他已發表超過400篇論文或摘要，編輯了15本書籍[13]。根據他在Google學術搜索的資料，他持續不斷地發表著文章，其作品已被引用超過13,000次[40]。除期刊文章外，沃特自1965年以來還撰寫或參與撰寫了至少21本書籍和專著。他最近的著作《2000年至2010蘇弗里耶爾火山的噴發》（The Eruption of Soufrière Hills Volcano, Montserrat from 2000 to 2010）於2014年出版[13][41]。

參考

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來源

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