2021年2月，阿拉斯加的维尼亚米诺夫火山爆发，将火山灰和有毒气体喷入大气层。尽管如此，在爆发之前并没有明显的预警迹象，火山爆发持续了三天，直到监测这座冰封火山的科学家们才发现它。
这并非阿拉斯加火山观测站（AVO）首次被维尼亚米诺夫火山的爆发“吓到”，即使是在严密监测的情况下。事实上，自1993年以来发生的13次喷发中，有11次都被称为“隐秘”的。
也就是说，这些喷发发生时，并没有通常预示火山爆发的迹象——即地震活动上升、气体排放量增加以及地表膨胀或变形。现在，发表在《Frontiers in Earth Sciences》杂志上的科学家们发现了一些特征，解释了维尼亚米诺夫火山及其同类火山的“隐秘”性质。
“维尼亚米诺夫火山是一个案例研究，说明了火山如何在看似平静的同时，却已做好喷发的准备，”首席作者、伊利诺伊大学火山学家 Yuyu Li 在一份新闻稿中解释道。
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隐秘火山爆发及其发生时间
Li 的团队建立了一个模型，用于预测岩浆流动以及岩浆房的形状、大小和深度如何影响其行为。然后，将模型结果与维尼亚米诺夫火山在2018年爆发前三年的观测数据进行了比较。
通过这些，研究人员确定了隐秘火山爆发最有可能发生的时间和条件。
结果表明，高流量的熔岩会增加地表变形，从而产生预警信号，提醒科学家们注意潜在的火山爆发。相比之下，流入小型岩浆房的低流量熔岩更有可能导致意外爆发。这与观测数据显示的维尼亚米诺夫火山情况相符：它流动较慢，岩浆房也较小。
当将温度添加到模型中时，这种效应会得到放大。岩浆的持续存在会使岩浆房变暖，降低岩石“失效”并产生火山监测人员能够检测到的震动或变形的可能性。这使得隐秘火山爆发更有可能发生。
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火山爆发，毫无征兆
首先，理解其原因意味着科学家可以更容易地确定哪些火山最有可能突然爆发且毫无征兆——简而言之，就是那些岩浆流动缓慢、岩浆房小且岩石温度高的火山。
但至关重要的是，这也可能使科学家们能够开发出更有效的技术和方法，以便他们能够识别出维尼亚米诺夫火山和其他隐秘火山（如意大利的斯特龙博利火山和印度尼西亚的默拉皮火山）潜在爆发的迹象。
“为了减轻这些潜在的意外爆发的影响，我们需要整合高精度仪器，如钻孔倾斜仪、应变仪和光纤传感技术，以及新的方法，如次声和气体排放监测，” Li 说，他同时也承认人工智能的潜力。“机器学习在检测火山行为的细微变化方面也显示出了希望，尤其是在地震信号拾取方面。”
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Frontiers in Earth Science. 阿拉斯加维尼亚米诺夫火山隐秘岩浆系统行为
