Vulkanologer gör vad de kan för att ge allmänheten tillräckligt med varning om kommande utbrott, men vulkaner är notoriskt oförutsägbara. Varningar ges ibland med lite tid för människor att reagera.

Det kan snart förändras.

Arbete som leds av forskningsassistent professor Társilo Girona, med University of Alaska Fairbanks Geophysical Institute, har avslöjat en metod genom vilken forskare - och allmänheten - kan ha många år i förväg varning om ett potentiellt utbrott.

Lösningen ligger i regelbunden och utbredd övervakning av strålningstemperaturen på en vulkanens flanker innan någon av de vanliga varningstecknen uppträder, såsom glaciärsmältning, svavellukt, ökade gasutsläpp, skalv och deformation.

Girona är huvudförfattare till ett papper som publicerades idag i tidningen Naturgeovetenskap med titeln "Storskalig termisk oro för vulkaner i år före utbrott." Tidningen är medförfattare av Vincent Realmuto och Paul Lundgren, forskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. Lundgren övervakar JPL:s Earth Surface and Interior Group.

"Detta visar att mycket stora områden i vulkanerna ökar värmeutsläppet, "Sa Girona." Det är en process som pågår i, vi kan inte säga i hela vulkanen själv, men i mycket stora områden i vulkanen. Det är en storskalig process. "

Girona arbetar också med Alaska Volcano Observatory, som utvärderar hur man bäst integrerar forskningsresultaten i sin övervakning av Alaska vulkaner. AVO är en kooperativ organisation bland UAF, U.S. Geological Survey och Alaska Division of Geological and Geophysical Surveys.

David Fee, AVO -samordnande forskare vid UAF, sade fynden kan stärka vulkanövervakning. Det är viktigt för flygindustrin, särskilt i Alaska och speciellt nära Anchorage och andra samhällen potentiellt i vägen för ett askmoln.

"Dessa resultat kan ge viktig information om hur man bäst kompletterar befintliga övervakningsnätverk, särskilt för svårövervakade vulkaner i avlägsna delar av Alaska, "sa han." All förhandsinformation om utbrott är till hjälp. "

Forskningen fokuserade på fem vulkaner som utbröt eller exploderade under de senaste 20 åren, som visade ett brett spektrum av beteenden och egenskaper, och som anses vara representativa för vulkaner över hela världen:Mount Redoubt i Alaska, Mount Ontake i Japan, Mount Ruapehu i Nya Zeeland, Calbuco i Chile och Pico do Fogo i Cabo Verde, en önation vid Afrikas västkust.

Forskarna analyserade 16 ½ års termisk infraröd strålningsdata som samlats in av NASA:s Terra- och Aqua -satelliter.

Satellitdata hade aldrig analyserats med sikte på långsiktig tidig medvetenhet om potentiell vulkanisk aktivitet.

Girona, Realmuto och Lundgren ville svara på denna fråga:Ger vulkanisk aktivitet under jorden en märkbar ökning av strålningstemperaturen vid ytan långt före ett utbrott?

Uppgifterna gav svaret för alla fem av de studerade vulkanerna:Ett klart "ja".

Forskarna skrev att vulkaner kan uppleva termisk oro "i flera år före utbrott" och att oroligheterna "domineras av ett storskaligt fenomen som verkar över omfattande områden av vulkaniska byggnader." De fann också att värmen ökade oavsett typen av utbrott.

Mount Redoubt, till exempel, hade en ökning med 0,85 grader Fahrenheit, plus eller minus 0,31 grader (0,47 grader Celsius, plus minus 0,17), från mitten av 2006 till dess stora utbrott i mars 2009. I synnerhet strålningstemperaturen började öka ungefär ett år tidigare än början av andra varningsskyltar. Redoubts strålningstemperatur började sjunka snabbt ett år efter utbrottet och har varit låg sedan 2014.

Forskarna sa att deras resultat kommer att tillåta forskare att förutse utbrott som är svåra att förutse genom andra geofysiska och geokemiska metoder.

"Detta är särskilt relevant för freakutbrott (vulkaniska gasexplosioner), som den i Ontake, Japan, under 2014, "Girona sa." Freakutbrott är i allmänhet mycket svåra att förutse med traditionella metoder. "

Forskningen, som Girona började på JPL och fortsatte efter att ha flyttat till Geophysical Institute, ger också inblick i samspelet mellan en vulkan magmatiska gaser och dess underjordiska system av överhettat vatten.

Lundgren sa att det nya tillvägagångssättet, kombinerat med verktyg som GPS eller satellitradarmätningar av ytförskjutningar, kan avslöja ännu mer om vulkanprocesser.

Till exempel, laget integrerade ytvärmeutsläpp med ytförskjutningar i en annan ny publikation för att bättre förstå Domuyo beteende, en nyupptäckt deformerande vulkan i Argentina.