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Vulkanausbrüche sind ein wesentlicher Teil dafür, wie die Erde über längere Zeit neue Reliefs bildet. Die erschöpfte Lava und der Rauch sind jedoch für jeden in der Nähe des Ausbruchs tödlich. Für Wissenschaftler ist es daher unerlässlich, Methoden zur Vorhersage von Ausbrüchen zu entwickeln. Zum Glück haben Vulkane in der Regel mehrere Ausbrüche.
Seismische Wellen
Seismische Wellen sind Energiewellen, die in der Erdkruste erzeugt werden. Die meisten von ihnen werden durch die Verschiebung der tektonischen Platten verursacht, was zu Erdbeben führt. Explosionen auf der Erdoberfläche erzeugen jedoch auch seismische Wellen in der Kruste. Es ist wichtig anzumerken, dass seismische Wellen nicht durch ein flüssiges Medium wie Magma wandern können. Wenn Wissenschaftler glauben, dass ein Vulkan kurz vor dem Ausbruch steht, können sie versuchen, kleine Sprengstoffe in der Umgebung zu zünden. Wenn sie keine seismischen Wellen erkennen, ist dies ein Zeichen dafür, dass der Vulkan ausbrechen wird.
Magnetfelder
Einige der Gesteine in der Umgebung von Vulkanen enthalten magnetische Metalle, das heißt, sie haben ein magnetisches Feld (eine Kraft, die elektrisch geladene Atome, sogenannte Ionen, anzieht). Die Magnetfelder verschwinden jedoch bei einer bestimmten Temperatur (Curie-Temperatur), die je nach Metallart variiert. Das unter der Erdoberfläche vorhandene Magma kann die Gesteine auf die Curie-Temperatur erwärmen. Wenn die Felsen in der Nähe des Vulkans das Magnetfeld verlieren, kann dies ein Anzeichen für eine bevorstehende Eruption sein.
Verformung des Bodens
Selbst wenn es sich in der Nähe der Erdoberfläche befindet, explodiert das Magma nicht sofort aus dem Vulkan. Stattdessen bewegt es sich langsam zum Gipfel des Vulkans, was lange dauert. Wenn sich das Magma in der Nähe des Gipfels befindet, dehnt sich die Umgebung aus. Diese Dilatation kann von einigen Instrumenten überwacht werden.
Änderungen in Wärme und Gas
Wenn Magma aufwärts strömt, bewirkt dies auch Änderungen in den chemischen Eigenschaften der Umgebung, einschließlich eines Anstiegs des Wärmeflusses, des Gasdrucks und des elektrischen Widerstands. Der Gasdruck ändert sich, wenn Chlorwasserstoff und Schwefeldioxid freigesetzt werden, bevor der Vulkan ausbricht. Der elektrische Widerstand nimmt mit hoher Temperatur ab. Außerdem erwärmt sich das Wasser im Boden neben dem Vulkan und kocht manchmal sogar vor dem Ausbruch.