Hawaii Kilauea vulkan har sipprat lava i mer än tre decennier. Men under de senaste dagarna har lavaströmmar hundratals meter höga, ett dussin nya sprickor och ångor, aska, och gaser har träffat området runt Kilauea och tvingat mer än 1, 700 personer för att fly sina hem. Hundratals jordbävningar och förändringar i Kilaueas form förutsade utbrottet och underlättade tidiga varningar för invånarna, men det är fortfarande okänt hur utbrottet kommer att utvecklas eller hur länge det kommer att pågå. Stanford University vulkanolog Paul Segall, professor i geofysik vid Jordens skola, Energi- och miljövetenskap (Stanford Earth), beskrev vetenskapen bakom detta senaste utbrott, vad vi kan lära av det och hur prognosmakare kan börja svara på dessa frågor om vad som händer efter att en vulkan blåser.

Kilauea har utbrott långsamt i flera år utan att vara ett hot mot människor och deras hem. Vad förändrades?

Det har utbrott mer eller mindre kontinuerligt sedan 1983, med pauser och vissa förändringar i beteendet. Det hade utbrott i mycket glesbygd; dessa områden överskreds av lavaströmmar för länge sedan. Från och med onsdagen [2 maj], utbrottet skiftade åt öster, genom det vi kallar East Rift Zone, och rörde sig närmare människor. Vägtillgången till området är begränsad, så om det skär vägarna, människor som bor söder om det är ganska isolerade.

Hur visste geologer att detta utbrott skulle komma? Hade de en riktig vulkanprognos?

På måndag, 30 april, U.S.Geological Survey (USGS) såg att jordbävningar migrerade in i detta område och marken ändrade form. Mycket exakta GPS -enheter mätte vulkanens rörelse till millimeter nivå noggrannhet och tiltmätare mätte hur marken lutade. Vi kan också mäta markdeformation från rymden med radarsatelliter.

Vulkanprognoser som vad vi såg vid Kilauea är verkliga, men det är inte idiotsäkert. Vi är nu intresserade av att gå över till mer fysikbaserade prognoser, på det sätt som väderprognoser har gått från att vara mycket empiriskt drivna till mycket komplexa numeriska beräkningar.

Empiriska prognoser fungerar mycket bra i vulkaner som utbrott ofta eftersom du kan samla in mycket data och se mönster. Väl, vad gör du när du står inför en vulkan som aldrig utbrott under historisk tid? Ibland är de de farligaste. Du kan försöka dra analogier till andra, liknande typer av vulkaner, men ett fysikbaserat tillvägagångssätt skulle öka vår förmåga att göra prognoser.

Vi vill också förstå bättre hur dessa system fungerar. Vi vet till viss del vad som orsakar explosiva kontra icke-explosiva utbrott, men vad styr tidsskalorna för hur de utvecklas? Vi skulle vilja förutsäga när ett utbrott har börjat, hur länge det kommer att pågå.

Har det varit några överraskningar på Kilauea hittills?

Jordbävningen med storleken 6,9 på fredagen var en överraskning. Det är jordbävningar hela tiden, men det har inte varit en jordbävning av den storlek vi såg på fredagen sedan 1975.

När en jordbävning inträffar, som förändrar stress i vulkanen, och det kanske leder till andra saker. Till exempel, vid vulkanens topp, lavanivån har sjunkit sedan i fredags. Och du kanske tycker att det är bra. Men om det sjunker tillräckligt lågt så att det tillåter grundvatten att komma in i vulkanledningen och komma i kontakt med mycket het lava, det kan leda till potentiellt explosiva utbrott. Vattennivån vid Kilauea är mycket låg - hundratals meter under ytan - så den måste sjunka riktigt långt.

Berättar aktiviteten på Kilauea oss något om vad vi kan förvänta oss så långt som seismisk eller vulkanisk aktivitet någon annanstans?

Hawaiian vulkaner är exempel på vad vi kallar hotspot vulkaner, som skiljer sig ganska mycket från andra typer av vulkaner som Mount St. Helens i Cascades of the Pacific Northwest. Så vi kan inte alltid bara ta det vi lär oss på Hawaii och översätta det ordagrant till, säga, kaskaderna. Vi får insikter, men de är en annan smak av vulkan.

Hawaii -vulkanerna sitter mitt på Stilla havet -plattan. Hett material i manteln stiger från stort djup och stöter på Stillahavsplattan. Det börjar smälta, på ett djup av 50 kilometer eller så, och den smältan börjar ackumuleras och stiger sedan uppåt - flytande i förhållande till omgivningen - tills den når reservoarer i skorpan där den lagras tillfälligt tills den bryter ut på ytan.

Migrationen av Kilauea -utbrottet den senaste veckan till mer befolkade områden drivs av relativt grunda processer, som inte kommer att påverka någonting i kaskaderna eller Japan, eller någon annanstans runt Pacific Ring of Fire. Detta kommer att isoleras till Kilauea.

Som en person som har tillbringat mycket tid i vulkanlandet, hur tänker du om valet att leva potentiellt på lavaströmmarnas väg?

Jag deltog i Wrigley Field -kursen ett par gånger, och en gång gick vi ut med några studenter, inte alltför långt från där verksamheten är nu - lite längre västerut - och vi såg människor bygga om hus på lavor som förmodligen var ett år gamla.

Det är lite galet.

Men alla har sin egen risktolerans. Människor mycket nära Kilauea är medvetna om lavaflödesrisker. Det som oroar mig är på andra sidan ön - Kona -sidan där alla de stora orterna finns. Det finns lavaströmmar från Mauna Loa -vulkanen - en mycket större granne till Kilauea - som inte är så gamla. I vissa fall, det är platser där senaste lavan bara tog åtta timmar att nå havet. Det skulle vråla genom denna utveckling.

Jag vet inte att alla som köper fastigheter eller bor i dessa områden vet att det fortfarande är aktiva områden. Det är mycket utbildning som behöver göras. Zoning och planering är också viktigt.

Så länge den vulkaniska aktiviteten stannar vid Kilauea, nära områden där det varit mycket aktivt på senare tid, de flesta kommer att säga att de visste vad de gav sig in på. Inte så länge sedan, Årtionden sedan, stora lavaströmmar sträckte sig mycket långt på andra sidan ön. Jag tror att det kommer att blåsa folk om det händer igen. För jag tror inte att de är beredda på det.