自1983年形成以来, 基拉韦厄火山的普乌欧欧锥随着火山带充满活力的东 rift 区岩浆的波动而兴衰。但在2018年4月30日,普乌欧欧火山以一声隆隆巨响宣布了它的“退休”。曾经充盈的盆地像一个疏通了的下水道一样向下方的地层排空。新获得自由的熔岩从火山口向大岛东端涌去。很快,一个约有2000人的社区——Leilani Estates——将首当其冲地面对这场喷发。裂缝喷出火山灰、有毒气体和熔岩,横穿道路,冲入后院。普乌欧欧火山的绝唱最终摧毁了约700户房屋。

随后,由美国地质调查局(USGS)于1912年建立的夏威夷火山观测站(HVO)的地基开始出现裂痕。5月16日,工作人员被迫撤离。当时在该地点的地球物理学家布莱恩·希罗回忆道:“我们四散奔逃,只带走了我们能拿得动的东西。”希罗一直以来都能近距离观察快速变化的灾害监测领域,但基拉韦厄火山带来了独特的挑战,即如何从一股失控的自然力量中提取实时数据。这段经历让他学到了宝贵的经验,现在这些经验被他应用于监测地震,担任美国地质调查局位于科罗拉多州戈尔登市的地质灾害科学中心的副主任。
希罗的职业生涯始于海啸研究,2005年移居夏威夷。在国家海洋和大气管理局任职一段时间后,他于2016年加入夏威夷火山观测站,将他在地震灾害监测方面的知识应用于复杂的火山学领域。他说:“这些火山是有生命的、会呼吸的,能够掌握地球的脉搏,这非常令人兴奋。”
随着2018年的灾难撼动了他们的设施,希罗和他的同事们启动了一个远程监测系统,包括GPS和地震台站、摄像头、无人机和其他传感器来收集信息。数十台设备丢失、损坏或被毁。火山灰覆盖了用于测量气体的紫外线光谱仪的太阳能充电面板,导致它们数月无法工作。
幸运的是,观测站早在几年前就为应对此类障碍做好了准备。希罗说:“我们所有的台站都能相互通信,并且易于配置,这使得我们能够将信号从一个地点重新路由到另一个地点,而无需亲临现场。”在2018年9月5日正式结束的整个喷发期间,他和美国地质调查局的同事们与应急管理人员和公共安全部门合作,不眠不休地工作,发布更新信息,使居民能够根据火山的变化来规划生活。
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尽管他们付出了努力,这次喷发的影响却十分广泛。联邦和县官员发现,道路修复费用将高达8200万美元;当地农民遭受的集体损失约为2800万美元;当年的旅游业损失高达9400万美元。尽管如此,夏威夷火山观测站工作人员和其他响应者的工作确保了无人死亡。
这次事件教会了美国地质调查局团队如何在快速变化的危机中应对,并同时向受影响的人们传播关键信息。希罗相信,这将有助于他们未来应对喷发。现在,在地质灾害科学中心,他管理着一个科学家团队,负责监测地震灾害。他们的工作对于填充美国地质调查局网站earthquake.gov至关重要,该网站发布实时数据,旨在部分教育公众,并在地面颤抖时减少潜在的危害。“这对我来说是一个新的领域,我曾研究海啸,然后是火山,”希罗说。“我在这里逐一攻克不同的灾害。”
这个故事最初刊登在《大众科学》2021年夏季“热”特刊中。阅读更多 PopSci+ 故事。