對於菲律賓塔阿爾火山周圍禁區內超過50萬的居民來說，自從週日開始噴發以來，未來的幾天將是緊張的等待，看火山噴發是否會加劇——威脅生命和財產——或者逐漸平息。如果活動加劇，塔阿爾火山能夠產生所有三種最致命的火山災害：海嘯、泥流和過熱的氣體和碎屑流。眾所周知，火山是不可預測的，但地質學家會關注地震訊號和其他跡象，以瞭解這座火山將會採取什麼行動。
塔阿爾火山是菲律賓群島第二活躍的火山，菲律賓群島位於幾個構造板塊的交匯處。塔阿爾火山的峰頂位於主島呂宋島的南端，位於該國首都馬尼拉以南約40英里處。整個火山群呈現出一種地質上的德羅斯特效應（用來描述圖片中包含遞迴圖片的術語）：一個湖泊填滿了主火山口，而主火山口本身就是更大的湖泊中的一個島嶼，這個湖泊填滿了大約在50萬年前和10萬年前災難性噴發後形成的古老破火山口。自1572年以來，這座火山已經噴發了33次——最近一次是在1977年。此後，它經歷了多次火山學家稱之為“不穩定”的時期——地震隆隆聲和上下地面運動表明岩漿和其他流體正在地表下移動。對於那些試圖預測塔阿爾火山下一步行動的人來說，難題在於“有時這種不穩定會導致噴發，有時則不會，”加州大學伯克利分校的火山學家邁克爾·曼加說。
塔阿爾火山的特徵是中央火山口內有一個湖泊，它本身被一個湖泊包圍，該湖泊填滿了它的古老破火山口。圖片來源：太郎·濱 蓋蒂圖片社
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然而，在不穩定的症狀中，有一些特定的跡象是火山學家可以尋找的，以便闡明哪些結果更有可能發生。火山周圍的GPS儀器可以檢測地面是否正在膨脹——這表明岩漿、氣體或流體正在向地表推進，這將表明噴發將繼續並可能加劇。
布法羅大學的火山學家特蕾西·格雷格說，科學家們還將尋找兩種型別的地震訊號。她解釋說，如果岩漿確實正在向地表推進——並且是透過一條新的路徑這樣做——“它是透過破裂岩石來實現的，這會引發一種特殊的地震。”如果這些地震越來越靠近地表，岩漿也會這樣做。
第二個訊號被稱為諧波震顫，因為“當岩漿以一定的速度穿過岩石時，如果岩石通道是某種形狀，它就會發出一個音符”，就像空氣在唱歌時被推過你的喉嚨一樣，格雷格說。檢測到諧波震顫“告訴我們岩漿已經建立了一條通道，並且正在透過這條已建立的通道移動，”她補充道。對於許多火山來說，這種情況意味著噴發即將到來。
日本氣象廳的向日葵衛星拍攝了2020年1月12日和13日火山的噴發。圖片來源：NASA和JMA
在2010年至2011年塔阿爾火山不穩定時期，美國地質調查局的退休研究地球物理學家馬爾科姆·約翰斯頓和他的幾位同事偶然地在現場安裝了儀器，可以收集更多關於火山下活動的資訊。他們探測到流體或岩漿移動到一個地表以下約1.5英里的腔室中，儘管該物質隨後退去，火山也平靜下來。在2017年發表在《火山學和地熱研究雜誌》上的一項研究中，約翰斯頓和他的同事總結了他們的發現，他們認為火山下次最有可能噴發的地方是在那個腔室之上——而這似乎是目前噴發發生的地方。“它就在我們預期的位置，”約翰斯頓說。由於現在火山口噴出熔岩，他懷疑岩漿推入那個腔室，然後向地表推進。
塔阿爾火山的主要擔憂之一是其兩個湖泊中豐富的水以及岩漿和熔岩可能與之相互作用的廣泛的地下熱液系統。“當水與熱的東西接觸時，它會閃蒸成蒸汽。水變成蒸汽是一個非常劇烈的變化”，這導致它的體積膨脹八倍，格雷格說。如果這種變化發生在地下熱液系統中，蒸汽會積聚直到爆炸。“這是可怕的部分，”約翰斯頓說。事實上，塔阿爾火山目前噴發的初始階段就是這種蒸汽驅動的或潛水性的噴發，它們將火山灰送入高空。
由於周圍的湖泊，目前的噴發也存在海嘯風險。如果火山側翼的一部分坍塌到湖中，它可能會引發這樣的海浪。（類似的事件發生在2018年末印度尼西亞的喀拉喀託之子火山，造成400多人死亡，儘管它比塔阿爾火山可能產生的海嘯更大。）海嘯也可能由大量過熱的火山氣體流、火山灰和其他碎屑（稱為火山碎屑流）或火山灰與大量水混合引起的泥流引發。這兩種情況本身都可能是毀滅性的，因為它們可以比人們傾向於與火山聯絡在一起的熔岩更快地衝下斜坡。
菲律賓當局警告說，可能在數小時或數天內發生爆發性噴發，他們正在努力疏散附近的居民。但火山學家無法確定這樣的事件是否迫在眉睫，或者“這是否只是像爐子上煮開的水壺一樣，冒出一點蒸汽，”格雷格說。“我們只需要繼續觀察。”