Смогут ли извержения вулканов однажды прогнозировать, как погоду?
Вулканологи обсуждают, насколько наука близка к прогнозированию извержений с точностью, сравнимой с прогнозом погоды, однако до сих пор не хватает понимания физики процессов, происходящих в магматических камерах.
Извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году унесло жизни более 800 человек, но благодаря оперативной оценке рисков учёным удалось вовремя эвакуировать около 250 000 жителей. С тех пор вулканология значительно продвинулась вперёд — появились более совершенные приборы, машинное обучение и более глубокое понимание подземных магматических систем. Это заставляет задуматься: насколько наука близка к тому, чтобы прогнозировать извержения с такой же уверенностью, как погоду?
В отличие от атмосферы, которую можно наблюдать постоянно, магма находится на глубине нескольких километров под земной корой, а многие вулканы извергаются лишь раз в несколько десятилетий. Каждый вулкан также уникален — различается химический состав магмы, структура окружающих пород и характер извержений.
Предупреждения, а не прогнозы
Даже на самых тщательно контролируемых вулканах учёные сегодня, как правило, могут лишь предупреждать об опасности, но не давать точных прогнозов. По словам одной из исследовательниц, лишь около половины случаев вулканического беспокойства, которое выглядит как предвестник извержения, действительно заканчивается извержением. Некоторые извержения, особенно паровые взрывы, происходят практически без предупреждающих признаков.
Некоторые вулканы — например, итальянские Стромболи и Этна, а также гавайская Килауэа — изучены на протяжении стольких циклов извержений, что учёные способны предсказывать время и место выброса лавы с точностью до нескольких часов. Однако такая точность остаётся скорее исключением, чем правилом.
Главным препятствием остаётся неполное понимание физики, определяющей момент, когда магматическая камера переходит из стабильного состояния в катастрофическое разрушение. Уравнения, описывающие потоки лавы и пирокластические потоки после начала извержения, уже хорошо изучены, но они не помогают определить, когда именно извержение начнётся.
Новый междисциплинарный проект Ex-X: Expecting the Unexpected под руководством Бристольского университета изучает вулканы Восточных Карибов, пытаясь выявить причинно-следственные связи между геофизическими сигналами и внезапной, опасной эскалацией извержений.
