Почему нельзя предсказывать извержения вулканов, как ураганы

Оперативное реагирование на чрезвычайные ситуации крайне важно. Но еще более важным вопросом является заблаговременное предупреждение о стихийных бедствиях. Однако, в случае с извержениями вулканов, этот процесс предсказывать еще не научились так, как хотелось бы. 

«Вулканология развивается так же, как прогнозирование экстремальных погодных условий, но отстает на несколько десятилетий», — говорит Кольценбург, вулканолог из Университета Буффало в США. «Во-первых, у нас уже есть длинный список данных о погоде, на которые можно опираться. Во-вторых, ураганы случаются чаще и часто сезонны, в то время как крупные извержения вулканов случаются нечасто. Наконец, вулканы технически и логистически трудно контролировать».

Прогнозированию погоды, основанному на понимании науки об атмосфере в сочетании с регулярными наблюдениями, уже около 200 лет. Спутники опираются на эти данные, детализируя их до локальных масштабов, обеспечивая точные измерения таких переменных, как влажность или скорость ветра.

Но в то время как погода есть везде, вулканы разбросаны по всей планете, что усложняет сбор данных. Дорогие сейсмометры для обнаружения геофизических сигналов неравномерно распределены по всему миру и зависят от навыков специалистов. Кроме того, различные типы магмы могут вызывать извержения слишком быстро, чтобы их можно было успеть вовремя, или, наоборот, слишком редко, чтобы оправдать расходы на постоянное наблюдение, не говоря уже о связанных с этим потенциальных опасностях!

Но, возможно, самым большим препятствием является то, что, по словам Кольценбурга, «на несколько порядков труднее «заглянуть» в Землю, чем изобразить погодные условия».

Чтобы точно предсказать вулканическое поведение, ученым необходимо измерить температуру и химический состав магмы, чтобы понять, как вязкость и летучесть могут влиять на давление. Им также нужно будет много знать о том, что Кольценбург называет «геометрией водопроводной системы».

«Даже с надежными датчиками практически невозможно получить все исходные данные, которые потребуются для прогнозирования такой динамической системы», — добавляет Колценбург, который был главным исследователем финансируемого ЕС проекта DYNAVOLC по моделированию вулканов.

Гражданская наука для мониторинга вулканов

Современные инструменты сейсмологии в сочетании с лучшим пониманием основных процессов посредством анализа предыдущих извержений, экспериментальных исследований и численного моделирования позволяют больше узнать об объемах, движениях и характеристиках магмы. Теперь мы знаем, например, что магматические очаги — это не большие котлы с магмой, а маленькие карманы, разбросанные по земной коре, подобно губке.

Кроме того, спутники и бортовые датчики, передающие данные почти в реальном времени, изменили правила игры, помогая прогнозировать, как могут развиваться активные извержения, когда они уже начались.

В то время как дорогие передовые технологии, такие как мюонная томография, могут создавать трехмерные изображения вулканических структур, что действительно волнует Кольценбург, так это сила людей:

«Недавно во время извержений Ла-Пальма, Ньирагонго и Килауэа мы увидели международный пул ресурсов местного сообщества. будущих извержений».