火山通常會通過地面變形和地震來預示即將發生的噴發，讓附近的人有機會安全撤離。然而，如果火山在沒有任何常見信號的情況下悄然噴發，這些被稱為「無聲」火山的現象對科學家來說一直是一個危險的謎題。
伊利諾伊大學的李宇宇博士及其團隊開發了一個新模型，能夠解釋並預測這些隱秘的威脅。李博士表示：「儘管監測技術已有重大進展，但一些火山仍會在幾乎沒有可檢測前兆的情況下噴發，這大大增加了對附近居民的風險。」
該研究指出，無聲噴發的關鍵內部條件包括低熔岩供應和溫暖的母岩。
地球上有一些非常特殊的火山。例如，位於玻利維亞的烏圖倫庫火山被稱為「殭屍」火山，儘管已經超過 25 萬年未噴發，但仍然顯示出如地震和氣體排放等活動跡象，顯示其地下過程仍在進行中。
此外，像墨西哥的波波卡特佩特火山、印尼的梅拉皮火山和義大利的斯特龍博利火山等無聲火山，均位於社區或主要航空路線附近。理解這些無聲行為對於改善火山災害評估和預測至關重要。
為了創建這個新模型，科學家選擇研究阿拉斯加阿留申弧的冰冠火山維尼阿米諾夫。儘管該火山受到密切監控，自 1993 年以來僅有 2 次噴發提供了足夠的預警。2021 年的一次噴發甚至在開始三天後才被發現。
李博士指出：「維尼阿米諾夫是火山在看似安靜的情況下仍然隨時可能噴發的案例研究。」這座火山是阿拉斯加最活躍的火山之一，近幾十年來產生了幾次 VEI 3 噴發，這些中等規模的爆炸事件可將灰燼噴至 15 公里高，並對附近社區和基礎設施造成區域性危害，往往沒有明確的警告信號。
科學家們建立了模型，並將維尼阿米諾夫 2018 年無聲噴發的數據輸入模型，探索了不同的情境，包括熔岩室的體積、流速、深度和形狀。
他們發現，熔岩流入熔岩室的速度通常會增加地面變形，提供明確的警告。然而，當低流量的熔岩進入相對較小的熔岩室時，無聲噴發的可能性會增加。數據顯示，維尼阿米諾夫符合這一特徵：小熔岩室及緩慢的熔岩流。
溫度也是一個關鍵因素。模型還發現，周圍岩石的溫暖會降低熔岩室的大小和形狀的重要性，這種溫暖的岩石不太可能產生可檢測的地震或地面變形，從而增加無聲噴發的機會。
李博士強調了先進監測的必要性：「為了減輕這些潛在驚喜噴發的影響，我們需要整合高精度儀器，如孔道傾斜計和應變計，光纖感測，以及新方法如次聲和氣體排放監測。此外，機器學習在檢測微小變化方面也顯示出希望。」
通過將這些創新模型與實時觀測相結合，科學家們正逐漸接近揭開這些無聲火山的神秘面紗。研究結果已發表在《前沿地球科學》期刊上。
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