公元76年維蘇威火山噴發，歷史學家評論說「死亡幾乎是瞬間的」，那時強大的羅馬帝國子民可能還不知道地震與火山之間的聯繫。公元2010年，冰島火山噴發，我們已能夠提前成功預測。
幾千年來，地球上無數次火山噴發促進了人類對於火山的探索與認知，那麼，現代人在火山預警這條路上究竟走了多遠？其技術知識是否已經可以預報超級火山？
雖然人類無法控制火山爆發所產生的影響，但是，長足的科技進步已讓我們看到火山預警的曙光。
而預警至少是拯救人類的第一步。
超級火山在大自然所有的災害中，可謂是最恐怖的，然而人類至今都沒法調控火山，更不用說超級火山了。面對破壞力如此之大的火山爆發，如何才能將損失減少到最低程度呢？如何才能找到控制火山的途徑呢？科學家一直進行這樣的探索，首先尋求的是做到預測火山爆發。
1.預警！「水晶球」在誰的手裡？
幾乎每座活火山在爆發之前，都會發出某種預警信號，科學家會抓住每條線索來給出有用的預報。包括：逸出的火山氣、地面變形、地震波等。也許每個火山都有獨特的屬性，但是將這些因素綜合起來，科學家就能獲得最佳的預測結果。
首先，預測火山將如何變化，從而探究火山活動的原理。火山是一個極其複雜的系統，並不像大家想像中的只有一個岩漿室、一個上升通道和一個火山口。實際上，大多數的火山都要複雜得多。在大多數火山之下，岩石裂隙網絡盤根錯節，上面岩層的巨大重量所形成的火山壓力會迫使融化的岩石——也就是岩漿上升到地面上來。
火山預測難就難在，任何兩座火山中的岩漿都不盡相同。比方說，著名的夏威夷火山中，岩漿相對稀薄，能夠很快的釋放出溶解的火山氣，岩漿緩緩地在地表流淌，形成熔岩流。這意味著，夏威夷的火山噴發很少是突發性的、爆炸性的；同樣的，基拉維火山連續多年噴出多達60萬立方米的熔岩，這些熔岩足可填滿200個奧運會的游泳池。這就是它們在噴發前給出的預警信號，而且這種緩慢穩定的堆積也使得這樣的火山噴發很容易預測。
但是，意大利的一些火山則與之完全不同，其中的岩漿十分黏稠質密，裡面含有大量的氣泡和火山氣。在接近地面時，這些氣體就會迅速膨脹。它們的膨脹速度非常之快，形成了劇烈的突發性爆炸，把岩石和熔岩噴向四處。這種黏稠的熔岩有時會從蟄伏多年的火山深處毫無預兆地突然噴發出來，因此，預測這些火山的噴發要比預測夏威夷地區的困難得多。就像維蘇威火山，它平時看似平靜，但「不鳴則已，一鳴驚人」。
雖然火山爆發的預測困難重重，但是世界各地的火山檢測人員仍在不斷提高他們的預測水平。
危險「嗅」出來
火山逸出的火山氣是「嗅出」火山噴發「味道」的一種途徑。
火山氣是從火山地下的岩漿中釋放出來的，一旦它的逸出量增加，資深的火山專家可以就此判斷地下的活動狀況。火山氣就像來自地球內部的消息，它可以告訴我們岩漿的情況，比如岩漿是否在流動、是否很黏稠、都有哪些成分？火山氣的分析遇到液體分子的時候就會熔接，形成的溶液四處流動，在上層岩石的巨大重量所形成的壓力下，岩漿能夠熔接大量的氣體。這和香檳酒的效果差不多，瓶塞維持住的壓力使液態酒溶解了大量的氣體，瓶塞一打開，壓力就會減少，氣體也就從液體中跑出來了。同樣的道理，岩漿在上升的過程中，上面的壓力越來越小，氣體的溶解度也隨之越來越低，氣體不斷膨脹，在岩漿中形成氣泡。
不同的火山所噴發出來的氣體，在總量和類型上有著很大的區別。預測火山噴發，科學家所關注的不是火山氣的成分，而是氣體逸出量相對於正常值是在增加還是在減少。
2003年時，黃石國家公園火山氣中二氧化碳和硫化氫的濃度過高，當時導致幾頭牛氣體中毒、倒地身亡。因為硫化氫和二氧化碳都是岩漿中的氣體，所以，美國地質勘測局的火山專家擔心岩漿是否已經溢出岩漿庫正往地表前進。
當然，能準確「嗅」出這些異味的真正含義，科學家還需要高科技的手段，他們常常用一種被稱為「嗅探器」的儀器捕捉這些氣體，這是一種自動分析器，它工作起來就像一個微型的吸塵器，能夠對火山氣體進行迅速的分析。
2008年，在美國地質勘測局的夏威夷基拉韋厄火山觀測站，一名地球化學家根據二氧化硫的排放成功預測了基拉韋厄的噴發。從此之後，這個觀測站的專家開始對在岩漿之前湧出火山口的氣體產生了興趣，比如氣體源頭的深度，它的運動速度等等。不過，當地的專家也承認，這些線索都是補充性的，「最佳預測要通過所有線索的綜合……這一點和氣象預報並沒有什麼不同。」
還可參考的線索有地表變形，黃石火山天文台的火山專家傑克·羅文斯頓解釋：「在爆發前，我們會搜尋地表變形的現象，也就是地表隆起，它顯示岩漿正朝上湧向地面，沿途造成岩石變形。」
地面！變形準備
火山在噴發之前，岩漿以大得驚人的壓力向上湧動，充滿地下的岩漿室。岩漿室周圍也許會出現巨大裂隙，大地也許會下沉，而地表也許會形成清晰可見的凸起。這種地面變形為火山學家提供了一條重要的線索，幫助他們預報下一次噴發。
地球物理學家將全球衛星定位系統(GPS)相關儀器，安放到火山山坡的各個部分，借助這些儀器發出的數據，他們可以跟蹤火山表面的細微地質移動，然後判斷岩漿在火山表層下的累積，就像醫生通過一個人呼吸時胸部的起伏判斷他的肺活量。
1980年，聖海倫火山發生異動時，美國地質勘測局的火山專家唐·斯旺森博士就在現場。他把地面變形比喻成人的胃脹氣。要是一個人的胃不好，有時候胃就會脹的厲害，就想打嗝，地面變形就是火山在打嗝。當時，斯旺森博士發現，聖海倫火山的北翼出現了一個不易察覺的將近1千米的凸起，他和其他在場專家都很興奮，但是，即便發現了這一變化，依舊無法確定火山究竟會不會噴發，或者何時噴發。很快，那個1千米的凸起飛速增長，隨著熔岩湧入火山內，突起處大約每天升高2米。當突起處向外鼓出140多米後，周圍的山坡開始出現裂縫。美國地質勘測局的科學家用了電子測角儀檢測山體的活動，並將測量數據傳回實驗室，分析的結果表明爆發即將發生。
5月18日早晨8時32分，火山先發生大規模山體滑坡，37平方千米的岩石從聖海倫火山的北側呼嘯而下。滑坡釋放了地下岩石所承受的重壓，美國歷史上最具毀滅性的一次噴發隨之誕生。
當時的報道稱：「儘管當局早早地採取了應對措施，劃定了兩個隔離區，但還是沒能避免悲劇發生。火山噴發的熔岩及火山灰達23億立方，並引起了5.1級地震，將東南27公里內的森林和村鎮夷為平地，導致57人死亡，經濟損失難以計數。」事後經過反思發現，火山遠沒有人們想像的那麼簡單，它們往往喜歡不斷更換自己的出拳套路。原來「當時科學家認為火山將垂直噴發，並按此做出了預防措施，然後火山卻出乎意料地側向噴發。」於是悲劇最終未能完全避免。
測量地面變形現在仍是一個極具價值的預測方式，這種方式對預測夏威夷火山的噴發尚且如此，那麼對於預測黃石超級火山就更加讓人擔心了。
火山溫度計
如果，前面兩者的檢測結果還不足夠全面，那麼，火山專家還大膽的使用「火山溫度計」，就是把金屬溫度記錄器直接插入岩漿之中，觀測溫度的變化。因為熾熱的岩漿在準備噴發的過程中向上升，使得火山越來越熱。因此，溫度越高，出現噴發的可能性就越大。相反，如果溫度下降，噴發的可能性就會減小。通過溫度計，火山專家還可以得知岩漿來自哪個岩漿室以及岩漿上升到地面上的可能路線。一般來說，岩漿的溫度越高，它的流速就越快，流淌的距離也越遠。
但是這種測量方法會存在偏差。岩漿暴露在空氣中1秒後，會迅速冷卻，溫度降低100℃，甚至更多。岩漿表面很快就會形成溫度較低的外殼，影響讀數。有時候，為了準確測量溫度，火山專家需要穿上防護服，直接將溫度計插入溫度極高的熔岩內，以便通過搜集熱輻射進行觀測。
相對而言，這種方法比較適用於不時地流淌著岩漿的火山，而像黃石超級火山這種「地底炸彈」也不適合此種「對症下藥」。
所以，研究與火山噴發相依相偎的地震學，成了科學家獲得第四種預測火山噴發的方法。
「地獄裡」的警報器
岩漿和火山氣在火山內升騰，形成裂縫，劈開堅硬的岩石。岩石的運動和碎裂會形成地震波，科學家從地表就能檢測到地下幾千米處的這種能量波。
這也就是說，科學家用地震和GPS感應器可以跟蹤岩漿活動——當岩漿從地幔進入地表，會造成輕微的地震和火山表皮的膨脹，科學家根據這些變化計算出靠近地表的岩漿的量。
震波從震中向外輻射，形成科學家所謂的「S地震波」。這種波在前進的過程中會左右晃動岩石顆粒。S波會在岩石內分開，一部分與另一部分形成直角。與岩石裂隙方向一致的部分，運動速度很快；而與裂隙垂直的部分，運動速度會很慢。這就好比在野外奔跑。野外有很多溪流，順著溪流的方向奔跑，就遠比跨越溪流要快得多。確定了震波沿著哪個方向傳播，火山學家就能知道火山下大多數岩石裂隙的走向。
馬莎·薩維奇是新西蘭威靈頓市維多利亞大學的火山專家。她認為，火山在噴發之前不斷增加的壓力會封閉與地下岩漿室的走向平行的裂隙，並且產生一些與原來的裂隙走向相垂直的新裂隙。所以，她相信利用S波的傳播速度檢測裂隙走向的相似變化，就可以幫助科學家預測火山噴發。科學家不需要挖到足夠深的地方去親眼目睹地下所發生的事情，也能瞭解火山的動態。
當然，火山的情況遠比科學家想像的還複雜。為了瞭解更多，火山專家哈里·平克頓採用了最先進的電磁波技術。這種技術依賴與閃電產生的巨大電磁能量波，電磁能量波繞著地球傳播，撞擊65千米高處的電離層，然後反彈回來。與此同時，能量波還進入地下，從深達5千米甚至更深的地下岩層反射回來。而電磁波在穿透不同類型的岩層時，遇到的電阻也不同。為了看到地下的岩層結構，科學家在地面上安放了近百米長的電磁波傳感器。將傳感器和羅盤的四個方向仔細校準，消除地球自身的南北磁場所帶來的影響。把傳感器獲得的數據直接發送到現場的計算機上。借助閃電的能量，就可以看到火山下深達50千米處的岩漿室。
但是，想要看到更深的地方，進一步提高火山預測能力，就必須為電磁波探測找到更為強大的能量。
科學家向太陽尋求幫助，因為太陽耀斑經常釋放出強烈的能量波，其中蘊含的能量大的驚人。地球磁場把其中大部分能量折射向兩極，從而形成了極光。但太陽耀斑粒子的衝擊也形成了極大的能量。這種長波電磁波在地球上振蕩，能否穿透到閃電所無法到達的深度？與之相比，閃電簡直就是小巫見大巫。通過測量岩石對這些電磁波的阻力，就可以形成地面下更深地方的圖景。這種創新性的技術讓人們看到了岩漿會如何衝上地表。
科學家從地震波中還發現了「聲音」。當火山深處岩漿的晃動產生地震波時，地震波的隆隆聲響就會透過地表、傳向四方。地震波從深層高頻震動到淺表低頻晃動的變化成為更加直接的火山爆發度量標準。此標準可以預測火山爆發。問題是地球結構複雜，當地震波遇到不同的岩石和土層後，會發生畸變，從而會影響到預測的準確性。
同地震波相比，聲波的變化也成了火山內部活動的一個更加直接的度量。這時因為火山爆發是由於火山在積聚和釋放過量氣體過程中壓力發生了變化，而聲波只是通過空氣傳播產生壓力變化，兩者不同。地質學研究的聲波是「次聲波」，頻率在20赫茲以下，在人類聽力範圍之外。
1998年5月，幾位地質學家聚會在日本的櫻花島火山，在其周圍的地下埋設了10個地震計，在地上安置了10個傳聲器。他們記錄了火山於5月19日爆發之前幾天的讀數。在火山爆發前幾天，兩種信號的數量和強度明顯增大，這表明，與火山爆發有關的次聲?拂信號與地震信號相同，因而可以用來監聽火山爆發。