تنها در سال 2026، مسح جیولوجیایالات متحده سطح هشدار کیلاویا را از سطح مشاورهای به سطح نظارت بالا برد، قبل از یک حلقه نفوغ حمم آتشفشانی، و آژانس هواشناسی ژاپن کوه توکاتشیداکه را در هوکایدو به سطح 3 رساند بعد از افزایش زمین‌لرزه‌های آتشفشانی. هر دو مورد بر یک ایده اساسی متکی است: دادههای ابزار مداوم که یک سیستم هشدار چندسطحی را تغذیه میکند و مسئولان و ساکنان را از اینکه آتشفشان اکنون چه میکند و باید چه کاری انجام دهند، آگاه میکند.
ابزارهایی که پشت داده‌ها قرار دارند
بر اساس USGS، سیستم هشدار زودهنگام آتشفشان‌های ملی برنامه‌ریزی شده (NVEWS) به ترکیبی از لرزه‌سنج‌های باند عریض برای ردیابی زمین‌لرزه‌ها، گیرنده‌های GPS مداوم برای تشخیص تغییر شکل زمین هنگام حرکت حمم آتشفشانی، حسگرهای گاز در زمان واقعی برای اندازه‌گیری انتشارات، آرایه‌های فرا‌صوت برای صدای فرکانس کم از فعالیت آتشفشانی، دوربین‌های پخش زنده و سنجش از راه دور ماهواره‌ای متکی است. شبکه‌های نظارتی خوانش‌های دریافتی را بر اساس رفتار شناخته شده پس‌زمینه آتشفشان مقایسه می‌کنند تا انحرافات از حالت طبیعی را تشخیص دهند.
تبدیل خوانش‌ها به سطح هشدار
USGS از یک مقیاس دو بخشی استفاده میکند. برای افرادی که روی زمین هستند، چهار عبارت رتبه‌بندی شده - عادی، مشاورهای، نظارتی و هشدار - اضطراب تشدید‌شونده یا خطر انفجار را توصیف می‌کنند، هشدار به معنای آن است که انفجاری خطرناک در آینده‌ای نزدیک است، در حال‌حاضر اتفاق می‌افتد یا مشکوک است. کد رنگ هوانوردی موازی - سبز، زرد، نارنجی و قرمز - خلبانان و شرکت‌های هوایی را از خطر خاکستری که آتشفشان ایجاد میکند آگاه میکند، زیرا خاکستر می‌تواند موتورهای هواپیما را از کار بیندازد. پنج رصدخانه آتشفشان منطقه‌ای آمریکایی این سطح‌ها را صادر می‌کنند و هنگامی که رنگ‌ها تغییر می‌کنند، اطلاعات فعالیت آتشفشانی برای خطرات زمینی و اطلاعات رصدخانه آتشفشان برای هوانوردی را منتشر می‌کنند.
این سیستم چهار سطحی متحد از اکتبر 2006 استفاده شده است، جایگزین سه طرح منطقه‌ای جداگانه‌ای که از عبارات و شماره‌گذاری متفاوت در آلاسکا، رشته کاسکید و منطقه Long Valley کالیفرنیا استفاده می‌کردند، بر اساس ورودی ویکی‌پدیا در مورد طرح‌های هشدار آتشفشان آمریکا. عدم‌ثبات قبلی برای کارکنان اضطراری که در سراسر مناطق کار می‌کردند، سردرگمی ایجاد کرده بود.
تصعید کیلاویا این فرآیند را نشان می‌دهد: رصدخانه آتشفشان هاوایی آتشفشان را از مشاورهای به نظارتی و کد هوانوردی آن را از زرد به نارنجی بالا برد، پس از آنکه دادههای ژئوفیزیکی و فیلم‌برداری دوربین انفجارهای پاشش کوچک را نشان داد، که نشان می‌دهد حمم بالای سطح بود قبل از یک اپیزود انفجاری مورد انتظار.
مقیاس پنج سطحی ژاپن
نه هر کشوری مدل ایالات متحده را استفاده میکند. آژانس هواشناسی ژاپن سیستم سطح هشدار آتشفشان پنج سطحی (VAL) را به مناطق هدف خاص و اقدامات توصیهشده مرتبط میکند. بر اساس توضیح خود آژانس هواشناسی ژاپن، سطح 2 هشدارهایی برای مناطق اطراف فوهه را فعال میکند، سطح 3 آن را به مناطق غیرمسکونی نزدیک فوهه گسترش می‌دهد، و سطحهای 4 و 5 هشدارهایی برای مناطق مسکونی می‌آورند، که تخلیه افراد آسیب‌پذیر یا تخلیه کامل را نشان می‌دهد.
در 12 سپتامبر 2026، آژانس هواشناسی ژاپن توکاتشیداکه در هوکایدو را از سطح 2 به سطح 3 در ساعت 9:30 صبح وقت محلی بالا برد، پس از آنچه یک گزارش به‌عنوان افزایش زمین‌لرزه‌های آتشفشانی با دامنه بزرگتر از 17 اگوست توصیف کرد، با قوی‌ترین مورد ثبت شده در همان صبح. تغییر مسیرهای پیاده‌روی را بست و جاده Tokachidake Skyline را بست، تاسیسات چشمه‌های گرم نزدیک شامل Fukiage Onsen را بست، و منطقه خطر را حدود سه کیلومتر اطراف فوهه ایجاد کرد؛ مقامات محلی تاکید کردند که هشدار برای تخلیه عمومی از مراکز شهر نزدیک Furano یا Biei تشکیل نمی‌دهد.
مقایسه دو مقیاس هشدار آتشفشان ملی| سیستم | سطح‌ها | کمترین سطح | بالاترین سطح | صادر کننده |
|---|
| USGS (خطر زمینی) | 4 | عادی | هشدار | رصدخانه‌های آتشفشان آمریکایی (USGS) |
|---|
| USGS (هوانوردی) | 4 | سبز | قرمز | رصدخانه‌های آتشفشان آمریکایی (USGS) |
|---|
| آژانس هواشناسی ژاپن (VAL) | 5 | سطح 1 | سطح 5 | آژانس هواشناسی ژاپن |
|---|
بستن شکاف‌های نظارتی
پوشش حتی در میان کشورهای دارای منابع خوب نامساوی است. USGS میگوید که ارزیابی تهدید آتشفشان ملی 2018 18 آتشفشان آمریکایی را بسیار خطرناک و 39 را پرخطر طبقه‌بندی کرد، اما دریافت که حدود دو‌سوم آتشفشان‌های فعال کشور، شامل اکثر آنهایی در دسته‌های متوسط تا بسیار خطرناک، نظارت ناکافی داشتند. سیستم هشدار زودهنگام آتشفشان‌های ملی، که توسط کنگره در 2019 مجاز شد، با هدف بالا بردن تجهیزات به سطحی که با رتبه تهدید هر آتشفشان مطابقت دارد و پنج رصدخانه آمریکایی را از طریق یک مرکز داده مشترک و دفتر نظارت 24/7 متصل کند.
یک روش شناسایی جدیدتر ممکن است به آتشفشان‌هایی کمک کند که شبکه‌های ابزاری متراکم ندارند. محققان از موسسه فیزیک کره‌ی زمین پاریس و مرکز Helmholtz GFZ برای علوم زمین، رهبری شده توسط François Beauducel و Philippe Jousset، تکنیکی به نام 'Jerk' توسعه دادند که از یک لرزهسنج باند عریض منفرد برای تشخیص انتقال‌های حرکت زمین در مقیاس نانومتر مرتبط با شکست سنگ‌های دارای حمم آتشفشانی قبل از انفجار استفاده میکند. از اپریل 2014 در Piton de la Fournaise در جزیره Réunion آزمایش شده است، روش به‌درستی 92 درصد از 24 انفجار بین 2014 و 2023 را شناسایی کرد، با زمان هشدار از چند دقیقه تا 8.5 ساعت، اگرچه حدود 14 درصد از هشدارها در این معنی که حمم آتشفشانی‌های شناسایی‌شده به سطح نرسیدند، مثبت‌های کاذب بودند.
چون تنها به یک ابزار نیاز دارد نه یک شبکه کامل از لرزه‌سنج‌ها، ایستگاه‌های GPS و حسگرهای گاز، روش Jerk به‌عنوان یک گزینه هشدار زودهنگام کم‌هزینه برای آتشفشان‌های دیگری که برنامه‌های نظارتی فعلی هنوز به آنها نرسیده‌اند، پیشنهاد می‌شود، بر اساس توسعه‌دهندگان.
سطح‌ها برای ساکنان چه معنی دارند
در هر دو مورد کیلاویا و توکاتشیداکه، تغییر هشدار خود اقدامات ملموس، از پیش‌تعریف‌شده را فعال کرد، نه یک پیش‌بینی عام از زمان وقوع انفجار: راهنمایی تغییر مسیر هوانوردی در هاوایی و بستن مسیرها، بستن دروازه‌های جاده و بستن تاسیسات در هوکایدو. ارتباط بین یک سطح هشدار خاص و یک پاسخ خاص، تمرین‌شده، عملکرد اصلی است که این سیستم‌ها برای انجام آن طراحی شده‌اند.
