汤加火山大爆发造成重大灾害，传感器要背锅？！

近日，汤加的洪阿汤加－洪阿哈阿帕伊岛火山大爆发，释放出超过1000颗广岛原子弹的能量，这是进入21世纪最大规模的火山喷发，造成汤加国整个国家失联。

同时，环太平洋地区数十个国家均遭遇海啸袭击，为全球各地人民带来惨重的财产损失。

有人问，如果火山喷发能预测就好了，提前发出预警，那么伤亡损失就能降到最低。

为什么火山难以预警，原因只有一个，那就是：传感器不够先进！

火山预警为什么这么难？

汤加火山大爆发后，记者采访美国地质调查局西部地理科学中心的地理学家Wood博士表示：“虽然全球正在建立复杂的地震台网络来监测地震并估计平均发生间隔，但火山更难以预测。”

主要原因是，监测火山需要用到大量的传感器。

在陆地上的火山，我们可以比较方便地将传感器放置在火山口附近，时刻收集火山的温度、压力、气体等各项数据。

即便如此，受制于现有的传感器技术，及人力、经费等原因，地球上大多数的陆地火山仍然缺乏足够的监测数据，因此非常难以做出预警。

其次，全球估计大约有1500座活火山（实际可能远不止这个数），这些活火山正在喷发或将来可能喷发，其中有75%左右的活火山处于海底，隐匿在我们看不见的大洋深处。

例如汤加这次喷发的洪阿汤加－洪阿哈阿帕伊岛火山，就是一座海底火山。

“想要进行水下甚至深海监测预警，已经远远超出火山学家的能力范围了。”Wood 博士表示。

因为现有的传感器技术和其他科学技术，无法长时间的对海底火山进行监测和数据传送。

中国科学院地质学家刘嘉麒院士呼吁：“目前全球对海底火山尚缺乏监测，达不到准确预测的水平。现在地球科学正在向着深空、深地、深海发展，火山作用与这三个方面都密切相关，所以应该在这些方面下功夫。”

可以看到，对火山喷发预警的基础，是通过对火山的实时监测，获取足够的数据，在这些数据的基础上进行科学分析。

而目前的传感器技术还很难对陆地上的火山进行如此大规模的监测，对深海里的火山更是无从下手，简单点说就是：传感器还不够先进，这锅传感器背了！

科学家们如何对火山进行监测？

虽然火山喷发难以预警，但科学家们从没有放弃过对火山的监测和科学研究。

火山喷发前往往会有预兆，发生一些特殊的事件，譬如说：气体喷发、地震、地热升高等。

发生这些事件的原因是，地下岩浆在上涌过程中，部分岩体会破裂下陷或向上抬升，形成形变，严重的会形成地震，被称作“火山地震”。

因此根据这些情况，国际上将火山监测技术分为三大类：火山地震监测、火山形变监测和火山气体监测。

科学家们通常将监测火山活动性的大多数地震仪（内置振动等多种传感器），布设在距火山口1 ~ 15 km 范围内，通过这些仪器取得有多年记录的背景地震活动基线数据，以这些数据为基础，推测可能的前兆活动，这成为预报火山喷发的主要工具。

下图是由哈佛大学科学家提供的，关于使用无线传感器网络用于监测活火山上的地震数据的插图。

这些传感器测量包括火山口的高度，顶部水的压力，以及潮汐和波浪等数据。

传感器涵盖从运动跟踪到压力传感器，惯性测量单元（IMU）等各个领域专门为火山喷发监测而设计的传感器。

由于传感器等监测设备的增加和技术升级，在过去的40年中，科学家成功地预测了许多火山喷发的时间。

你也可以使用传感器监测火山运动！

除了科学家，你也可以用传感器来跟踪火山等地质运动，前提是保证自己安全——不要跑到火山口去！

这次汤加火山喷发中，全球各地就有许多网友，通过简单的压力传感器，监测汤加火山喷发造成的海浪冲击波对全世界的影响究竟有多大。