公元76年维苏威火山喷发，历史学家评论说“死亡几乎是瞬间的”，那时强大的罗马帝国子民可能还不知道地震与火山之间的联系。公元2010年，冰岛火山喷发，我们已能够提前成功预测。
几千年来，地球上无数次火山喷发促进了人类对于火山的探索与认知，那么，现代人在火山预警这条路上究竟走了多远？其技术知识是否已经可以预报超级火山？
虽然人类无法控制火山爆发所产生的影响，但是，长足的科技进步已让我们看到火山预警的曙光。
而预警至少是拯救人类的第一步。
超级火山在大自然所有的灾害中，可谓是最恐怖的，然而人类至今都没法调控火山，更不用说超级火山了。面对破坏力如此之大的火山爆发，如何才能将损失减少到最低程度呢？如何才能找到控制火山的途径呢？科学家一直进行这样的探索，首先寻求的是做到预测火山爆发。
1.预警！“水晶球”在谁的手里？
几乎每座活火山在爆发之前，都会发出某种预警信号，科学家会抓住每条线索来给出有用的预报。包括：逸出的火山气、地面变形、地震波等。也许每个火山都有独特的属性，但是将这些因素综合起来，科学家就能获得最佳的预测结果。
首先，预测火山将如何变化，从而探究火山活动的原理。火山是一个极其复杂的系统，并不像大家想象中的只有一个岩浆室、一个上升通道和一个火山口。实际上，大多数的火山都要复杂得多。在大多数火山之下，岩石裂隙网络盘根错节，上面岩层的巨大重量所形成的火山压力会迫使融化的岩石——也就是岩浆上升到地面上来。
火山预测难就难在，任何两座火山中的岩浆都不尽相同。比方说，著名的夏威夷火山中，岩浆相对稀薄，能够很快的释放出溶解的火山气，岩浆缓缓地在地表流淌，形成熔岩流。这意味着，夏威夷的火山喷发很少是突发性的、爆炸性的；同样的，基拉维火山连续多年喷出多达60万立方米的熔岩，这些熔岩足可填满200个奥运会的游泳池。这就是它们在喷发前给出的预警信号，而且这种缓慢稳定的堆积也使得这样的火山喷发很容易预测。
但是，意大利的一些火山则与之完全不同，其中的岩浆十分黏稠质密，里面含有大量的气泡和火山气。在接近地面时，这些气体就会迅速膨胀。它们的膨胀速度非常之快，形成了剧烈的突发性爆炸，把岩石和熔岩喷向四处。这种黏稠的熔岩有时会从蛰伏多年的火山深处毫无预兆地突然喷发出来，因此，预测这些火山的喷发要比预测夏威夷地区的困难得多。就像维苏威火山，它平时看似平静，但“不鸣则已，一鸣惊人”。
虽然火山爆发的预测困难重重，但是世界各地的火山检测人员仍在不断提高他们的预测水平。
危险“嗅”出来
火山逸出的火山气是“嗅出”火山喷发“味道”的一种途径。
火山气是从火山地下的岩浆中释放出来的，一旦它的逸出量增加，资深的火山专家可以就此判断地下的活动状况。火山气就像来自地球内部的消息，它可以告诉我们岩浆的情况，比如岩浆是否在流动、是否很黏稠、都有哪些成分？火山气的分析遇到液体分子的时候就会熔接，形成的溶液四处流动，在上层岩石的巨大重量所形成的压力下，岩浆能够熔接大量的气体。这和香槟酒的效果差不多，瓶塞维持住的压力使液态酒溶解了大量的气体，瓶塞一打开，压力就会减少，气体也就从液体中跑出来了。同样的道理，岩浆在上升的过程中，上面的压力越来越小，气体的溶解度也随之越来越低，气体不断膨胀，在岩浆中形成气泡。
不同的火山所喷发出来的气体，在总量和类型上有着很大的区别。预测火山喷发，科学家所关注的不是火山气的成分，而是气体逸出量相对于正常值是在增加还是在减少。
2003年时，黄石国家公园火山气中二氧化碳和硫化氢的浓度过高，当时导致几头牛气体中毒、倒地身亡。因为硫化氢和二氧化碳都是岩浆中的气体，所以，美国地质勘测局的火山专家担心岩浆是否已经溢出岩浆库正往地表前进。
当然，能准确“嗅”出这些异味的真正含义，科学家还需要高科技的手段，他们常常用一种被称为“嗅探器”的仪器捕捉这些气体，这是一种自动分析器，它工作起来就像一个微型的吸尘器，能够对火山气体进行迅速的分析。
2008年，在美国地质勘测局的夏威夷基拉韦厄火山观测站，一名地球化学家根据二氧化硫的排放成功预测了基拉韦厄的喷发。从此之后，这个观测站的专家开始对在岩浆之前涌出火山口的气体产生了兴趣，比如气体源头的深度，它的运动速度等等。不过，当地的专家也承认，这些线索都是补充性的，“最佳预测要通过所有线索的综合……这一点和气象预报并没有什么不同。”
还可参考的线索有地表变形，黄石火山天文台的火山专家杰克·罗文斯顿解释：“在爆发前，我们会搜寻地表变形的现象，也就是地表隆起，它显示岩浆正朝上涌向地面，沿途造成岩石变形。”
地面！变形准备
火山在喷发之前，岩浆以大得惊人的压力向上涌动，充满地下的岩浆室。岩浆室周围也许会出现巨大裂隙，大地也许会下沉，而地表也许会形成清晰可见的凸起。这种地面变形为火山学家提供了一条重要的线索，帮助他们预报下一次喷发。
地球物理学家将全球卫星定位系统(GPS)相关仪器，安放到火山山坡的各个部分，借助这些仪器发出的数据，他们可以跟踪火山表面的细微地质移动，然后判断岩浆在火山表层下的累积，就像医生通过一个人呼吸时胸部的起伏判断他的肺活量。
1980年，圣海伦火山发生异动时，美国地质勘测局的火山专家唐·斯旺森博士就在现场。他把地面变形比喻成人的胃胀气。要是一个人的胃不好，有时候胃就会胀的厉害，就想打嗝，地面变形就是火山在打嗝。当时，斯旺森博士发现，圣海伦火山的北翼出现了一个不易察觉的将近1千米的凸起，他和其他在场专家都很兴奋，但是，即便发现了这一变化，依旧无法确定火山究竟会不会喷发，或者何时喷发。很快，那个1千米的凸起飞速增长，随着熔岩涌入火山内，突起处大约每天升高2米。当突起处向外鼓出140多米后，周围的山坡开始出现裂缝。美国地质勘测局的科学家用了电子测角仪检测山体的活动，并将测量数据传回实验室，分析的结果表明爆发即将发生。
5月18日早晨8时32分，火山先发生大规模山体滑坡，37平方千米的岩石从圣海伦火山的北侧呼啸而下。滑坡释放了地下岩石所承受的重压，美国历史上最具毁灭性的一次喷发随之诞生。
当时的报道称：“尽管当局早早地采取了应对措施，划定了两个隔离区，但还是没能避免悲剧发生。火山喷发的熔岩及火山灰达23亿立方，并引起了5.1级地震，将东南27公里内的森林和村镇夷为平地，导致57人死亡，经济损失难以计数。”事后经过反思发现，火山远没有人们想象的那么简单，它们往往喜欢不断更换自己的出拳套路。原来“当时科学家认为火山将垂直喷发，并按此做出了预防措施，然后火山却出乎意料地侧向喷发。”于是悲剧最终未能完全避免。
测量地面变形现在仍是一个极具价值的预测方式，这种方式对预测夏威夷火山的喷发尚且如此，那么对于预测黄石超级火山就更加让人担心了。
火山温度计
如果，前面两者的检测结果还不足够全面，那么，火山专家还大胆的使用“火山温度计”，就是把金属温度记录器直接插入岩浆之中，观测温度的变化。因为炽热的岩浆在准备喷发的过程中向上升，使得火山越来越热。因此，温度越高，出现喷发的可能性就越大。相反，如果温度下降，喷发的可能性就会减小。通过温度计，火山专家还可以得知岩浆来自哪个岩浆室以及岩浆上升到地面上的可能路线。一般来说，岩浆的温度越高，它的流速就越快，流淌的距离也越远。
但是这种测量方法会存在偏差。岩浆暴露在空气中1秒后，会迅速冷却，温度降低100℃，甚至更多。岩浆表面很快就会形成温度较低的外壳，影响读数。有时候，为了准确测量温度，火山专家需要穿上防护服，直接将温度计插入温度极高的熔岩内，以便通过搜集热辐射进行观测。
相对而言，这种方法比较适用于不时地流淌着岩浆的火山，而像黄石超级火山这种“地底炸弹”也不适合此种“对症下药”。
所以，研究与火山喷发相依相偎的地震学，成了科学家获得第四种预测火山喷发的方法。
“地狱里”的警报器
岩浆和火山气在火山内升腾，形成裂缝，劈开坚硬的岩石。岩石的运动和碎裂会形成地震波，科学家从地表就能检测到地下几千米处的这种能量波。
这也就是说，科学家用地震和GPS感应器可以跟踪岩浆活动——当岩浆从地幔进入地表，会造成轻微的地震和火山表皮的膨胀，科学家根据这些变化计算出靠近地表的岩浆的量。
震波从震中向外辐射，形成科学家所谓的“S地震波”。这种波在前进的过程中会左右晃动岩石颗粒。S波会在岩石内分开，一部分与另一部分形成直角。与岩石裂隙方向一致的部分，运动速度很快；而与裂隙垂直的部分，运动速度会很慢。这就好比在野外奔跑。野外有很多溪流，顺着溪流的方向奔跑，就远比跨越溪流要快得多。确定了震波沿着哪个方向传播，火山学家就能知道火山下大多数岩石裂隙的走向。
马莎·萨维奇是新西兰威灵顿市维多利亚大学的火山专家。她认为，火山在喷发之前不断增加的压力会封闭与地下岩浆室的走向平行的裂隙，并且产生一些与原来的裂隙走向相垂直的新裂隙。所以，她相信利用S波的传播速度检测裂隙走向的相似变化，就可以帮助科学家预测火山喷发。科学家不需要挖到足够深的地方去亲眼目睹地下所发生的事情，也能了解火山的动态。
当然，火山的情况远比科学家想象的还复杂。为了了解更多，火山专家哈里·平克顿采用了最先进的电磁波技术。这种技术依赖与闪电产生的巨大电磁能量波，电磁能量波绕着地球传播，撞击65千米高处的电离层，然后反弹回来。与此同时，能量波还进入地下，从深达5千米甚至更深的地下岩层反射回来。而电磁波在穿透不同类型的岩层时，遇到的电阻也不同。为了看到地下的岩层结构，科学家在地面上安放了近百米长的电磁波传感器。将传感器和罗盘的四个方向仔细校准，消除地球自身的南北磁场所带来的影响。把传感器获得的数据直接发送到现场的计算机上。借助闪电的能量，就可以看到火山下深达50千米处的岩浆室。
但是，想要看到更深的地方，进一步提高火山预测能力，就必须为电磁波探测找到更为强大的能量。
科学家向太阳寻求帮助，因为太阳耀斑经常释放出强烈的能量波，其中蕴含的能量大的惊人。地球磁场把其中大部分能量折射向两极，从而形成了极光。但太阳耀斑粒子的冲击也形成了极大的能量。这种长波电磁波在地球上振荡，能否穿透到闪电所无法到达的深度？与之相比，闪电简直就是小巫见大巫。通过测量岩石对这些电磁波的阻力，就可以形成地面下更深地方的图景。这种创新性的技术让人们看到了岩浆会如何冲上地表。
科学家从地震波中还发现了“声音”。当火山深处岩浆的晃动产生地震波时，地震波的隆隆声响就会透过地表、传向四方。地震波从深层高频震动到浅表低频晃动的变化成为更加直接的火山爆发度量标准。此标准可以预测火山爆发。问题是地球结构复杂，当地震波遇到不同的岩石和土层后，会发生畸变，从而会影响到预测的准确性。
同地震波相比，声波的变化也成了火山内部活动的一个更加直接的度量。这时因为火山爆发是由于火山在积聚和释放过量气体过程中压力发生了变化，而声波只是通过空气传播产生压力变化，两者不同。地质学研究的声波是“次声波”，频率在20赫兹以下，在人类听力范围之外。
1998年5月，几位地质学家聚会在日本的樱花岛火山，在其周围的地下埋设了10个地震计，在地上安置了10个传声器。他们记录了火山于5月19日爆发之前几天的读数。在火山爆发前几天，两种信号的数量和强度明显增大，这表明，与火山爆发有关的次声?髴信号与地震信号相同，因而可以用来监听火山爆发。
