Instrumenty używane do monitorowania wulkanów

Pomimo zastosowania najnowocześniejszych technologii i trwających badań zdolność przewidywania dokładnego czasu wybuchu wulkanu wciąż nie jest doskonała. Kilka opracowanych technik obejmuje monitorowanie satelitarne, pomiary sejsmiczne i gazowe aktywność na poziomie gruntu, obserwacja zmian i deformacji skorupy ziemskiej oraz warunków hydrologicznych analiza. Każda z tych technik wymaga innego instrumentu do monitorowania aktywności wulkanicznej. Zrozumienie zachowania wulkanów i przewidywanie możliwych erupcji poprawia bezpieczeństwo publiczne.

Orbitujące satelity monitorują wulkany z kosmosu, dostarczając ważnych informacji i oznak możliwej erupcji. Satelity wykorzystują kamery do dostarczania obrazów i zdjęć. Dostarczają również informacje ze specjalnych czujników, które mogą wykrywać ciepło, dwutlenek siarki, a nawet drobne zmiany kształtu powierzchni Ziemi. Wszystkie te informacje mogą dostarczyć wskazówek, czy erupcja jest nieuchronna.

Sejsmografy mierzą ruch w skorupie planety. Erupcje wulkanów są ściśle związane z aktywnością sejsmiczną, która również powoduje trzęsienia ziemi i wstrząsy, więc sejsmografy są również często używane do monitorowania wulkanów. Ponieważ płyty tektoniczne ocierają się i ślizgają względem siebie lub oddalają się, powodują wibracje i naprężenia. Gwałtowny odczyt sejsmiczny jest często prekursorem erupcji, gdy następuje ona w pobliżu wulkanu.

Podobnie jak poziomice, przechylomierze są umieszczane na wulkanie i wokół niego. Mały pojemnik z płynem pokazuje, jak bardzo porusza się ziemia. Przechyłomierze są połączone z komputerami, które monitorują zachodzące zmiany w krajobrazie. Zmiany w krajobrazie i deformacje na poziomie gruntu są często predyktorami aktywności wulkanicznej. Ruchy magmy pod ziemią mogą powodować powstawanie widocznych wybrzuszeń i zagłębień. Zmiany te dostarczają istotnych wskazówek na temat aktywności wulkanicznej pod ziemią.

Hydrologia to badanie przepływów wody i wód gruntowych. Hydrolodzy wykorzystują czujniki ciśnienia, detektory wody, mapy i gołym okiem do zbierania danych. Pomiar hydrologii wulkanów ma dwa cele. Monitorowanie zmian wody może dostarczyć wskazówek dotyczących aktywności wulkanu. Nagła zmiana może przewidzieć erupcję wulkanu. Hydrolodzy identyfikują również ścieżki, którymi podąża woda spływająca po zboczu wulkanu. Zrozumienie, w jaki sposób przepływa woda, może pomóc nam zrozumieć, jak może płynąć lawa. Może to pomóc służbom ratunkowym zdecydować, gdzie i kiedy ewakuować się w przypadku erupcji.

Wulkany emitują gazy, więc pomiary emisji gazów wokół wulkanów mogą również dostarczyć przydatnych informacji o zmianach w zachowaniu, które mogą wskazywać na erupcję. Instrumentami używanymi do tego celu są zazwyczaj butelki pułapkujące, w których lokalne powietrze jest pompowane do pojemników, a następnie analizowane w laboratorium. Gdy magma zbliża się do powierzchni ziemi, ciśnienie uwalnia gaz. Dwa najbardziej rozpowszechnione gazy to dwutlenek siarki i dwutlenek węgla, a jeśli poziom tych gazów wzrośnie, oznacza to, że magma unosi się na powierzchnię i erupcja jest bardziej prawdopodobna.