觉得天气预报不准？试试预测火山爆发。

预测天气已经够难了——问问任何一位气象学家就知道了。但想象一下，如果你需要用来帮助构建明天的天气图的所有数据都位于地下深处，完全无法获取，而且你必须针对每个地点使用完全不同的模型，因为德克萨斯州休斯顿的天气规则与爱达荷州博伊西的天气规则大不相同，那将是多么困难。

这些只是火山学家在试图准确预测火山爆发时面临的一些挑战，就像我们经常预测风暴一样。但尽管这些挑战非常严峻，但 GPS 技术和其他遥感技术的普及使它们比几十年前更容易克服。

在周三发表于《地球科学前沿》杂志的一项研究中，法国地球科学研究所 (ISTerre) 火山学博士生玛丽·格蕾丝·巴托 (Mary Grace Bato) 和同事详细介绍了如何将天气预报技术应用于火山爆发，这可能为火山预报与阿拉斯加或冰岛等地的天气报告一起显示奠定基础。

目前，全球许多火山都受到监测，以寻找活动迹象（尽管其中一些项目的资金将被削减）。监测可以帮助城市、乡镇和居民为火山爆发做好准备，当监测站检测到火山爆发可能即将发生时，还可以挽救生命。例如，1991 年皮纳图博火山爆发前，地方政府的疏散挽救了 5,000 多人的生命。

但实时火山监测仍远不如天气预报那么可靠。“我们可以观察并监测火山，”巴托说，“但我们没有能力预测火山的长期或短期演变。”

这正是 GPS 发挥作用的地方。卫星现在可以跟踪地面的运动，以及地面随时间的位置。这一点很重要，因为火山下方巨大的岩浆库几乎不可能直接观察，必须根据它们在地球表面引起的运动进行监测。

要想想象岩浆库，巴托说，你应该“想象火山下的一个气球，其中的空气就是岩浆。”

随着岩浆涌入水库，这个“气球”膨胀起来，推动着上覆的岩石和土壤层。“利用真实的 GPS 数据，我们可以看到火山正在膨胀，”巴托说。

这是火山即将爆发的迹象之一。在这项新研究中，巴托和她的同事们表明，通过将卫星的 GPS 数据与现有的火山活动模型相结合，并应用天气预报技术（也称为数据同化），他们可以预测哪些情况会导致火山爆发。

这类似于气象学家从世界各地获取实时数据和测量数据，并将其与天气模型相结合来预测风暴或热浪的轨迹。

虽然天气模型相当可靠（尽管对于哪种模型更好仍存在分歧），但火山学模型尚处于发展的早期阶段，适用于夏威夷火山的模型不一定适用于印度尼西亚或俄罗斯的火山。

但 Bato 的技术非常灵活。“这项技术的优点在于你可以改变使用的模型。你可以根据你想要观察的火山的实际情况来插入模型，”Bato 说道。所需的只是模型中有一个时间元素，可以考虑火山随时间的变化。

到目前为止，该技术仅应用于模拟，但巴托和同事目前正在冰岛的格里姆斯火山和阿拉斯加的奥克莫克火山上测试他们的方法，格里姆斯火山在 2011 年曾发生过一次明显的喷发。

Bato 希望，随着火山喷发模型变得更加可靠，火山预报可能会变得更加普遍，最终帮助生活在火山阴影下的人们和社区更好地应对他们面临的危险。“虽然还有很长的路要走，但这是一个好的开始，”Bato 说。