迈阿密大学的一位科学家和他的研究生助理进行的研究准确地预测了夏威夷莫纳罗亚火山的两个裂谷区中的哪一个会喷发。

研究人员的研究预测了莫纳罗亚火山喷发的位置

莫纳罗亚火山是世界上最大的活火山，它于 11 月 27 日开始喷发，这是近 40 年来的第一次喷发，熔岩喷出 100 英尺到 200 英尺。

两位研究人员去年使用一种称为干涉合成孔径雷达 (InSAR) 的卫星技术来测量地表位移并估计在六年期间(2014-2020 年)期间在火山下积聚了多少岩浆，这两位研究人员去年提出，下一个岩浆的运动将向上进入火山的顶峰，然后向北移动，在冒纳罗亚山的东北裂谷带打开裂缝。

“这正是发生的事情。我们预测到了，”大学罗森斯蒂尔海洋、大气和地球科学学院海洋地球科学教授 Falk Amelung 说，他曾住在夏威夷岛链的一部分瓦胡岛，现在广泛研究了莫纳罗亚火山。“这代表了多年的辛勤工作和深入研究得到了回报，并表明对压力变化的精确评估可以成为对未来活动进行明智预测的有力工具。”

Amelung 和研究助理 Bhuvan Varugu 在《科学报告》上发表了他们的研究。

当 Amelung 得知火山喷发时，“我非常担心由于熔岩流的危害，堤坝会向南蔓延。但是一旦清楚堤坝已经向北传播，我就松了一口气，因为知道没有人会在伤害的方式，我们多年的辛勤工作和研究已经产生了准确的结果。”

上周晚些时候，莫纳罗亚火山喷发的熔岩流正流向一条主要公路。地质调查局 12 月 1 日发布的最新消息证实，熔岩流“正向北流向 Daniel K. Inouye 高速公路(马鞍路)，但已到达相对平坦的地面，并且如预期的那样显着放缓。”

大约七年前，Amelung 和 Varugu 开始他们的 Mauna Loa 研究时，从合成孔径雷达 (SAR) 卫星获取数据并不容易，这使得科学家们很难全面了解火山的地面运动，到阿梅隆。

为了扫清这一障碍，Amelung 帮助创建了地质灾害超级站点和自然实验室，这是 NASA 和其他五个空间机构的国际合作伙伴关系，它们汇集了他们的卫星资源，使科学界更容易获得地质灾害站点的 SAR 数据。对于他们的 Mauna Loa 研究，这两位研究人员使用了意大利航天局提供的数据。“现在，我们可以在几个小时内对火山遗址进行复杂的地质灾害评估，”Amelung 说。“这是科学进步的杰出典范。”

当 Amelung 住在瓦胡岛时，他每隔几个月就会去夏威夷大岛研究莫纳罗亚山，并多次徒步登顶。

“它很迷人，因为它太大了，”他说。“这是一个了解地震-火山相互作用的天然实验室。但重要的是要记住它是危险的。这一次，我们似乎很幸运，因为这次喷发没有造成太大的破坏。南部的一次喷发将达到人口稠密的地区小时内的区域。”

Amelung 和 Varugu 回答了问题，更详细地解释了他们的研究和火山喷发的性质。

详细说明您的 Mauna Loa 研究的确切性质，以及它如何预测最近一次喷发的位置。

Varugu：当岩浆在火山下补给时，地表经常会出现地面变形。我们从六年(2014-2020 年)的卫星图像中推导出莫纳罗亚火山的地面变形，并通过数学反演来推断岩浆体的位置、形状和生长。我们研究了影响岩浆生长的因素，因为它到达火山下方的浅层，以及由于岩浆加压而累积的应力。

2015年岩浆聚集区南移但未喷发，后又回到原位。总体而言，从六年的岩浆加压来看，我们在浅层岩浆体的向上和向北发现了显着的应力积累，并将其确定为未来岩浆生长的方向。

从那以后(2014 年至 2022 年)，岩浆补给一直在持续，当前的喷发发生在岩浆首先向上移动到山顶，然后向北移动，打开裂缝进入火山的东北裂谷区。因此，我们的研究有助于确定可能成为未来潜在喷发区的压力累积区域。

哪些早期迹象(例如地震活动增加)表明莫纳罗亚火山即将爆发?

阿梅隆： 8 月和 9 月，浅层地震的数量和通货膨胀率增加了大约三倍。

我们有可能看到这次喷发导致大地震吗?

阿梅隆：是的。夏威夷火山的侧翼下有水平滑脱断层，偶尔会在大地震中破裂。这次喷发始于刀片状岩浆体侵入被称为堤坝的火山结构。这条堤坝将断层加载到东翼之下。

然而，过去 20 年的通货膨胀主要加载了西翼下方的断层。不幸的是，我们不知道断层会在多大的阈值压力下破裂。随时可能发生 6 级或更大的大地震。但它也可能需要在新的岩浆侵入喷发后额外加载。

Mauna Loa 有什么独特之处?

瓦鲁古：莫纳罗亚火山是地球上最大的陆上火山，有着丰富的喷发历史，在过去 200 年中喷发了大约 33 次。它的巨大规模是历史熔岩流的标志。令人着迷的是，冒纳罗亚火山的许多喷发之前或之后都发生了地震。因此，那里的地震和火山爆发之间存在很强的相关性。

火山爆发和地震有什么关系?地震能引发火山爆发，火山爆发能引发地震吗?

Amelung：每次喷发都与火山构造地震活动有关，但这些小地震代表了岩浆上升对岩石的破坏。它们不同于发生在构造断层上的构造地震。如果活火山附近有构造断层，它可能会被触发。

有两种可能的触发机制。第一个是从松开断层的岩浆库中移除岩浆。二是岩浆侵入火山机构可以加载断层。第二种机制在莫纳罗亚山发挥作用。