編集者注： この週刊のシリーズでは、LiveScienceは、テクノロジーが科学的調査と発見を推進する方法を探ります。
火山の監視は大変な作業です。何が起こっているのかを知る必要がありますが、近づきすぎると致命的な命題になります。
幸いなことに、テクノロジーによって、世界中のマグマや火山が噴出する山々を監視することがこれまでになく簡単になりました。この技術の多くにより、研究者は、火山活動を注意深く見ながら、遠くから（火山を宇宙から見ていても）追跡できます。これらのテクノロジーの一部は、雲に覆われた火山のピークを貫通することさえでき、研究者は、差し迫った噴火や危険な溶岩ドームの崩壊を示す可能性のある地表の変化を「見る」ことができます。
英国のレディング大学の環境システム科学センターの所長であるジェフワッジは、次のように述べています。
ガス状の仕事
火山を監視することは、ブーツを地面につけることの問題でした。もちろん、直接対面でのフィールドワークは現在も行われていますが、科学者たちは24時間体制で変更を追跡するためのツールをはるかに多く持っています。
たとえば、一度に研究者は火山ガスのベントに軍隊を配置し、ボトルを引き出してガスを捕らえ、密閉されたボトルを分析のためにラボに送る必要がありました。非常に多くの火山ガスが致命的であることを考えると、この手法は時間がかかり危険でした。現在、科学者は、これらの汚い仕事のために、より頻繁にテクノロジーに目を向けています。たとえば、紫外分光計は、火山噴煙によって吸収された太陽光からの紫外光の量を測定します。この測定により、研究者はクラウド内の二酸化硫黄の量を決定できます。
2004年からハワイ火山観測所で使用されているもう1つのツールは、フーリエ変換分光計です。これは同様に機能しますが、紫外線ではなく赤外線を使用します。また、天文台の最新の技術の1つは、紫外分光法とデジタル写真を組み合わせ、フィールドで1分あたり数回のガス測定値を取得できるカメラを使用しています。このガス情報はすべて、研究者が火山の下にあるマグマの量とそのマグマが何をしているのかを理解するのに役立ちます。
動きの測定
他のハイテク技術は、火山が誘発する地面の動きを追跡します。火山の周りの地面の変形は、地震と同様に差し迫った噴火の合図となります。ハワイ火山観測所には、60を超える全地球測位システム（GPS）センサーがあり、州の活火山の動きを追跡しています。これらのGPSセンサーは、自動車のナビゲーションシステムや電話のセンサーと大差ありませんが、感度が高くなっています。
傾斜計は、まさにそのように聞こえるもので、火山地域で地面がどのように傾くかを測定します。これは、地下で何かが動いている可能性があることを示すもう1つの兆候です。
空に目を向けることは、火山の変化を追跡するのにも便利です。衛星画像は、地上のわずかな高度変化さえも明らかにすることができます。干渉合成開口レーダー（InSAR）と呼ばれる一般的な手法の1つに、軌道上の同じ場所から異なる時間に撮影された2つ以上の衛星画像があります。衛星のレーダー信号が空間に跳ね返る速さの変化は、地球表面の微妙な変形を明らかにします。科学者はこのデータを使用して、地表の変化をセンチメートル単位で示すマップを作成できます。
衛星はたまにしか火山の上空を通過しないが、眺めはせいぜい10日ごとに限られている、とWadgeはLiveScienceに語った。これを補うために、研究者たちは現在、気象の追跡に使用されるレーダーと同様の地上レーダーを配備して、火山活動を監視しています。ワッジと彼の同僚は、全天候型火山地形画像センサー（ATVIS）と呼ばれる1つのツールを開発しました。これは、わずか数ミリメートルの周波数の波を使用して、しばしば火山のピークを覆い隠す雲に侵入します。 ATVISを使用すると、科学者は火山の溶岩ドームの形成、または徐々に成長する腫れを「観察」できます。
「溶岩ドームは、この高粘度の溶岩を大きな山に注ぎ込み、最終的には崩壊するため、非常に危険です。その際、火砕流が発生します」とワッジ氏は述べた。
火砕流は、数分で数千人を殺す可能性のある、高温の岩とガスの致命的で動きの速い川です。
ワッジと彼の同僚は、火山活動が活発な西インド諸島のモントセラト島でATVISをテストしています。 1995年以降、島のスーフリエールヒルズ火山は定期的に噴火しています。
レーダー測定は、宇宙からの溶岩流を追跡することもできるとワッジ氏は語った。衛星の通過は数日おきにしか発生しない場合がありますが、レーダー機器は数フィート（1〜2メートル）までの場所を正確に特定できます。流れの遅い溶岩流の空間から撮影した画像を組み合わせると、流れが進んでいる「映画スタイル」のシーケンスが明らかになる可能性があるとワッジ氏は語った。
最先端のテクノロジー
ますます、科学者は無人の無人偵察機に頼って、人間を害のないように保ちながら、火山の近くに急降下しています。 2013年3月、NASAはコスタリカのトゥリアルバ火山の噴煙に、遠隔操作の無人ドローンミッションを10回飛行させました。 5ポンド（2.2キログラム）のドローンには、可視光と赤外光の両方で撮影するビデオカメラ、二酸化硫黄センサー、粒子センサー、およびエアサンプリングボトルが搭載されていました。目標は、プルームからのデータを使用して、「VOG」や有毒な火山性スモッグなどの火山災害のコンピューター予測を改善することです。
テクノロジーは、他の誰も気づかなかったような噴火を引き起こすことさえあります。 5月には、アラスカの遠隔のクリーブランド火山がその頂上を吹きました。火山はアリューシャン列島にあるため、爆発を監視する地震観測網はありません。しかし、噴火は空の旅を混乱させる可能性があるため、爆発がいつ起こっているかを研究者が知ることは非常に重要です。忙しいクリーブランド火山を監視するために、アラスカ火山天文台の科学者は、超低周波音を使用して、人間の聴覚の範囲を下回る低周波音を検出します。 5月4日、この手法により、科学者は落ち着きのない火山から3つの爆風を検出することができました。
2012年8月、火山のリモート検出の別のケースでは、ニュージーランドのイギリス海軍の船が、南太平洋で長さ300マイル（482 km）の軽石の浮島を報告しました。軽石の起源はおそらく謎のままでしたが、デニソン大学の火山学者エリッククレメッティとNASAのビジュアライザであるロバートシモンは、その出典を調査しました。 2人の科学者は、NASAのTerraおよびAqua衛星から数か月間の衛星写真を検索し、噴火の最初のヒントを発見しました。
「どこを見ればいいのかわからなかったら、見逃していただろう」とクレメッティ氏はLiveScienceに語った。衛星画像とその他の技術的進歩により、火山学者はこれまで以上に多くの噴火を検出できるようになったと彼は言った。
「25年前に戻ると、噴火が起こったという手がかりがなかったはずの場所がたくさんある」とクレメッティは言った。
