Các mảng cảm biến hạ âm đặt cách núi Etna khoảng 6 km đã phát hiện 57 trong 59 vụ phun trào từ năm 2008 đến 2016 và gửi cảnh báo trước khoảng một giờ (Ripepe và cộng sự, JGR Solid Earth 2018). Hạ âm là âm thanh dưới khoảng 20 Hz, quá thấp đối với tai người, và các núi lửa nổ phát ra rất nhiều hạ âm: một nghiên cứu toàn cầu đã phát hiện 62% trong 110 sự kiện phun trào bằng ít nhất một trạm (Dabrowa và cộng sự, EPSL 2011). Phần rủi ro chủ yếu nằm trên bầu trời. Chín Trung tâm Tư vấn Tro bụi Núi lửa (VAAC) đã ban hành 13.771 bản tin tư vấn tro cho ngành hàng không trong năm 2025 (ICAO Báo cáo Quản lý VAAC Hợp nhất 2025), và USGS đã ghi nhận 79 lần máy bay gặp tro gây hư hại từ năm 1953 đến 2009 (USGS Data Series 545). Chúng tôi đã tổng hợp dữ liệu từ U.S. Geological Survey, Alaska Volcano Observatory, ICAO và mạng lưới VAAC, EUROCONTROL, Congressional Research Service, cùng các bài báo trên Science, Nature, Scientific Reports, Frontiers in Earth Science, JGR và Journal of Volcanology and Geothermal Research. Về phần giám sát hiệp ước của cùng công nghệ này, xem thống kê mạng lưới hạ âm CTBTO của chúng tôi; bài tổng hợp này tập trung vào núi lửa và tro bụi.
Tóm tắt nhanh
- 62% trong 110 sự kiện nổ tại 39 núi lửa được ít nhất một trạm hạ âm phát hiện (Dabrowa và cộng sự, EPSL 2011).
- Hạ âm từ vụ phun trào Manam năm 2005 được phát hiện ở khoảng cách 10.671 km (Dabrowa và cộng sự, EPSL 2011).
- Các mảng cảm biến hạ âm Etna đã báo trước 57 trong 59 vụ phun trào từ 2008 đến 2016, trước khoảng một giờ (Ripepe và cộng sự, JGR Solid Earth 2018).
- Một phương pháp khu vực đã phát hiện và định vị hơn 72% trong 61 sự kiện hạ âm Bogoslof ở Alaska (Sanderson và cộng sự, JGR Solid Earth 2020).
- Vận tốc phun từ 50 đến 125 m/s suy ra từ hạ âm đã tái tạo được cột tro cao 10 km của Etna (De Angelis và cộng sự, Scientific Reports 2023).
- Cột phun Hunga Tonga đạt 57 km, vào trung quyển (Proud và cộng sự, Science 2022).
- Sóng Lamb của Hunga Tonga lan truyền với vận tốc 318,2 +/- 6 m/s, gần như trùng khớp với 318,8 +/- 3 m/s của Krakatau năm 1883 (Wright và cộng sự, Nature 2022).
- 94 lần máy bay gặp tro đã xác nhận trong giai đoạn 1953 đến 2009, trong đó 79 lần gây hư hại (USGS Data Series 545, 2010).
- 104.000 chuyến bay bị hủy trong cuộc khủng hoảng Eyjafjallajokull kéo dài 8 ngày năm 2010 (EUROCONTROL STATFOR 2010).
- 35% các vụ nổ Bogoslof có phát báo động trong 2016 đến 2017 lần đầu được hạ âm phát hiện (Coombs và cộng sự, Frontiers in Earth Science 2018).
- Có khoảng 1.350 núi lửa có khả năng hoạt động trên toàn thế giới, khoảng 500 núi lửa có phun trào trong lịch sử (FAQ của USGS).
1. Phạm vi Phát hiện: Hạ âm Nghe Được Một Vụ Phun Trào Từ Xa Đến Đâu
Hạ âm có thể bắt được các vụ phun trào từ một lục địa khác, vì âm thanh tần số thấp mất rất ít năng lượng khi lan truyền qua khí quyển. Mặt trái là sự lan truyền phụ thuộc vào gió tầng bình lưu, nên việc phát hiện không bao giờ được đảm bảo. Trong thử nghiệm toàn cầu lớn nhất, 62% trong 110 sự kiện nổ tại 39 núi lửa đã đến được ít nhất một trạm hạ âm (Dabrowa và cộng sự, Earth and Planetary Science Letters 2011). Dữ liệu mới nhất hiện có về tỷ lệ phát hiện toàn cầu: Dabrowa và cộng sự, 2011.
USGS hiện chia khoảng cách thành các dải: cục bộ (dưới 15 km) và khu vực (15 đến 250 km), với âm thanh núi lửa mang nhiều năng lượng nhất thường nằm trong khoảng 0,5 đến 20 Hz (USGS Scientific Investigations Report 2024-5062-C). Các lần phát hiện từ xa vượt ngoài phạm vi đó là phần thưởng thêm, không phải bảo đảm của thiết kế.
| Chỉ số | Giá trị | Nguồn |
|---|---|---|
| Sự kiện nổ được ít nhất một trạm hạ âm phát hiện (nghiên cứu toàn cầu) | 62% trong 110 sự kiện tại 39 núi lửa | Dabrowa và cộng sự, EPSL 2011 |
| Lần phát hiện xa nhất trong nghiên cứu đó (Manam, Papua New Guinea, tháng 1 năm 2005, cột tro trên 20 km) | 10.671 km | Dabrowa và cộng sự, EPSL 2011 |
| Dải tần số mang nhiều năng lượng nhất của âm thanh núi lửa | 0,5 đến 20 Hz | USGS SIR 2024-5062-C |
| Các dải khoảng cách do USGS xác định cho hạ âm núi lửa | Cục bộ dưới 15 km; khu vực 15 đến 250 km | USGS SIR 2024-5062-C |
| Khoảng cách ghi nhận tín hiệu các vụ nổ Stromboli năm 2019 | 3.700 km | Le Pichon và cộng sự, Scientific Reports 2021 |
| Các núi lửa Indonesia được một mảng cảm biến ở xa (IS06, đảo Cocos) theo dõi, 2012 đến 2019 | 11 núi lửa ở khoảng cách 1.000 đến 2.000 km | Gheri và cộng sự, JVGR 2023 |
| Quy mô phun trào được mảng cảm biến ở xa đó phát hiện đáng tin cậy khi gió thuận lợi | VEI 3 trở lên | Gheri và cộng sự, JVGR 2023 |
Bối cảnh: VEI là Chỉ số Bùng nổ Núi lửa, một thang quy mô logarit từ 0 đến 8. Gheri và cộng sự nhận thấy các sự kiện nhỏ hơn, ngắn hơn thường bị bỏ sót ở khoảng cách 1.000 km trở lên, đó là lý do các mảng cảm biến ở xa bổ sung cho các trạm cục bộ chứ không thay thế chúng.
2. Tỷ lệ Phát hiện và Thời gian Cảnh báo Sớm
Giá trị của hạ âm đối với hàng không nằm ở tốc độ: sóng áp suất xác nhận một vụ nổ đã xảy ra trước cả ảnh vệ tinh hay báo cáo của phi công. Tại các núi lửa có mảng cảm biến ở gần, hạ âm có thể làm tốt hơn việc chỉ xác nhận. Các mảng cảm biến chuyên dụng của Etna đã phát hiện 57 trong 59 vụ phun trào (96,6%, 57/59) từ năm 2008 đến 2016, với cảnh báo tự động trước khoảng một giờ (Ripepe và cộng sự, JGR Solid Earth 2018, được đưa tin trong thông cáo của AGU qua Phys.org).
Alaska cho thấy trường hợp khó hơn. Bogoslof, một núi lửa không có thiết bị tại chỗ, đã tạo ra khoảng 70 sự kiện nổ trong năm 2016 và 2017. Các trạm địa chấn trên những hòn đảo lân cận thường là nơi phát báo động đầu tiên, nhưng hạ âm đã phát hiện đầu tiên 35% sự kiện có báo động, và một xung hạ âm đã đến sớm hơn 78 phút so với thời điểm bắt đầu một vụ phun trào (Coombs và cộng sự, Frontiers in Earth Science 2018).
| Chỉ số | Giá trị | Nguồn |
|---|---|---|
| Các vụ phun trào Etna được mảng cảm biến hạ âm cách miệng núi lửa khoảng 6 km phát hiện, 2008 đến 2016 | 57 trong 59 | Ripepe và cộng sự, JGR Solid Earth 2018 (AGU) |
| Thời gian báo trước điển hình tại Etna | Khoảng 1 giờ | Ripepe và cộng sự, JGR Solid Earth 2018 (AGU) |
| Thời gian báo trước của cảnh báo vận hành đầu tiên, ngày 4 tháng 12 năm 2015 | Gần 2 giờ | Ripepe và cộng sự, JGR Solid Earth 2018 (AGU) |
| Sự kiện Bogoslof có báo động được hạ âm phát hiện đầu tiên so với được biên độ địa chấn (RSAM) phát hiện đầu tiên | 35% so với 60% | Coombs và cộng sự, Frontiers 2018 |
| Sự kiện Bogoslof được mạng lưới sét toàn cầu phát hiện | 26 trong 62 (khoảng 40%) | Coombs và cộng sự, Frontiers 2018 |
| Sự kiện Bogoslof hoàn toàn không có báo động | 4 | Coombs và cộng sự, Frontiers 2018 |
| Độ trễ trung vị từ lúc sự kiện bắt đầu đến Thông báo Hoạt động Núi lửa (tất cả sự kiện Bogoslof) | 37 phút | Coombs và cộng sự, Frontiers 2018 |
| Sự kiện hạ âm Bogoslof được một phương pháp khu vực từ xa phát hiện và định vị | Hơn 72% trong 61 | Sanderson và cộng sự, JGR Solid Earth 2020 |
Bối cảnh: RSAM (đo biên độ địa chấn theo thời gian thực) là giá trị trung bình trượt của độ rung mặt đất. Chỉ 4 trong 60 thông báo Bogoslof (7%) được đưa ra trước khi vụ phun trào bắt đầu, nên ở một núi lửa không được giám sát, phần lớn cảnh báo thực chất là xác nhận nhanh. Các con số của Etna lấy từ bản tóm tắt của AGU về bài báo; thông cáo không đưa ra tổng số báo động giả cho giai đoạn 2008 đến 2016.
3. Từ Âm Thanh Đến Độ Cao Cột Tro và Tốc Độ Phun Trào Khối Lượng
Các mô hình phát tán tro cần hai đầu vào khó đo theo thời gian thực: cột tro bốc cao đến đâu và bao nhiêu khối lượng thoát ra khỏi miệng núi lửa mỗi giây (tốc độ phun trào khối lượng). Hạ âm mang lại một lối tắt, vì âm thanh chứa thông tin về vận tốc của luồng khí thoát ra khỏi miệng núi lửa. Tại Etna vào ngày 20 tháng 6 năm 2021, vận tốc dòng chảy từ 50 đến 125 m/s suy ra từ hạ âm, khi đưa vào mô hình cột tro, cho độ cao cột từ 8 đến 10 km, khớp với mức tối đa khoảng 10 km đo bằng radar (De Angelis và cộng sự, Scientific Reports 2023).
Ở nơi vệ tinh bị mây che khuất và không có trạm cục bộ, các mảng cảm biến ở xa vẫn có thể giúp ích: Perttu và cộng sự đã ước tính độ cao cột tro từ hạ âm ghi được ở khoảng cách từ 2.000 đến hơn 5.000 km tính từ núi lửa và áp dụng phương pháp này cho Taal (Philippines) vào tháng 1 năm 2020 từ một trạm cách 1.650 km (Perttu và cộng sự, JVGR 2020).
| Chỉ số | Giá trị | Nguồn |
|---|---|---|
| Vận tốc dòng chảy tại miệng núi lửa ước tính từ hạ âm, đợt phun trào paroxysm Etna ngày 20 tháng 6 năm 2021 | 50 đến 125 m/s | De Angelis và cộng sự, Scientific Reports 2023 |
| Tốc độ phun trào theo thể tích ở các vận tốc đó | 1,6 x 10^4 đến 3,9 x 10^4 m3/s | De Angelis và cộng sự, Scientific Reports 2023 |
| Độ cao cột tro theo mô hình so với mức tối đa đo bằng radar băng tần X | 8 đến 10 km so với khoảng 10 km | De Angelis và cộng sự, Scientific Reports 2023 |
| Thời gian chạy một trường hợp của mô hình cột tro | Dưới 1 giây | De Angelis và cộng sự, Scientific Reports 2023 |
| Phạm vi khoảng cách của các bản ghi hạ âm dùng để ước tính độ cao cột tro | 2.000 đến hơn 5.000 km | Perttu và cộng sự, JVGR 2020 |
| Shishaldin (Alaska) 2023: các đợt paroxysm và cột tro đạt 10 đến 14 km so với mực nước biển | 13 đợt paroxysm; 7 cột tro | Mota và cộng sự, Bulletin of Volcanology 2026 |
| Tốc độ phun trào khối lượng đỉnh của Shishaldin năm 2023 | 10^4 đến 10^7 kg/s | Mota và cộng sự, Bulletin of Volcanology 2026 |
| Độ cao tối đa của đám mây tro Bogoslof 2016 đến 2017 | 14 km so với mực nước biển | Coombs và cộng sự, Frontiers 2018 |
Ghi chú về giá trị ngoại lệ: Mota và cộng sự cho biết việc phát hiện tro bằng vệ tinh tự động hầu như thất bại tại Shishaldin, và các mạng lưới sét toàn cầu chỉ ghi nhận 491 tia chớp trong toàn bộ chuỗi phun trào. Đó chính xác là khoảng trống mà các ước tính âm học được kỳ vọng sẽ lấp đầy.
4. Hunga Tonga 2022: Chuẩn Mực Của Sóng Áp Suất
Vụ phun trào Hunga Tonga-Hunga Ha’apai ngày 15 tháng 1 năm 2022 hiện là sự kiện tham chiếu cho âm học khí quyển. Cột phun của nó đạt 57 km, bằng chứng quan sát về một vụ phun trào đưa vật chất xuyên thẳng qua tầng bình lưu vào tầng trung quyển thấp (Proud và cộng sự, Science 2022). Xung áp suất mà nó phát ra là sóng Lamb, một loại sóng bám sát bề mặt Trái Đất và trải khắp toàn bộ độ sâu của khí quyển.
Wright và cộng sự đã đo sóng Lamb đó ở 318,2 +/- 6 m/s tại bề mặt, nằm trong sai số đo của 318,8 +/- 3 m/s được ghi nhận sau Krakatau năm 1883, và theo dõi nó ít nhất ba vòng quanh hành tinh (Wright và cộng sự, Nature 2022). Vụ phun trào cũng được nghe thấy ở rất xa: các tín hiệu nghe được đã được báo cáo tại Alaska, cách khoảng 10.000 km (Assink, blog EGU Seismology 2022, tóm tắt Matoza và cộng sự, Science 2022).
| Chỉ số | Giá trị | Nguồn |
|---|---|---|
| Độ cao cột phun tối đa | 57 km (trung quyển thấp) | Proud và cộng sự, Science 2022 |
| Tốc độ bề mặt của sóng Lamb, Hunga Tonga 2022 so với Krakatau 1883 | 318,2 +/- 6 m/s so với 318,8 +/- 3 m/s | Wright và cộng sự, Nature 2022 |
| Số vòng sóng Lamb được theo dõi quanh Trái Đất | Ít nhất 3 | Wright và cộng sự, Nature 2022 |
| Thời gian để sóng đến điểm đối cực (phía bên kia Trái Đất) | 18,1 giờ | Wright và cộng sự, Nature 2022 |
| Ước tính năng lượng giải phóng, Hunga Tonga so với Pinatubo so với Krakatau | 10 đến 28 EJ so với khoảng 10 EJ so với khoảng 30 EJ | Wright và cộng sự, Nature 2022 |
| Số giờ cột phun là nguồn sóng trọng lực đơn lẻ lớn nhất trên Trái Đất | Hơn 12 | Wright và cộng sự, Nature 2022 |
| Khoảng cách tại đó âm thanh nghe được đã được báo cáo (Alaska) | Khoảng 10.000 km | Blog EGU 2022 (Matoza và cộng sự) |
| Biên độ áp suất ghi được tại Utrecht, Hà Lan, cách 16.500 km | Khoảng 1,5 hPa | Blog EGU 2022 (Matoza và cộng sự) |
Bối cảnh: Matoza và cộng sự đã đếm được ít nhất bốn lần sóng Lamb đi qua trực tiếp (cung nhỏ) và ba lần đi qua theo hướng đối cực (cung lớn) trong các bản ghi toàn cầu; bài báo có 76 tác giả đến từ 17 quốc gia. Một EJ (exajoule) bằng 10^18 joule.
5. Các Lần Máy Bay Gặp Tro: Việc Phát Hiện Đang Bảo Vệ Điều Gì
Tro bụi núi lửa là đá và thủy tinh nghiền mịn, nóng chảy bên trong động cơ phản lực. USGS đã ghi nhận 129 sự cố được báo cáo từ năm 1953 đến 2009, trong đó 94 lần gặp tro đã được xác nhận và 79 lần gây hư hại khung máy bay hoặc động cơ (79/94 = 84%) (Guffanti, Casadevall và Budding, USGS Data Series 545, 2010). Phần lớn các lần gặp tro gây hư hại xảy ra trong vòng 24 giờ kể từ khi bắt đầu phát tro hoặc cách núi lửa dưới 1.000 km, đúng là khoảng thời gian mà việc phát hiện nhanh bằng âm học có ý nghĩa. Dữ liệu mới nhất hiện có cho một cuộc điều tra đầy đủ về hư hại: USGS DS 545, 2010.
Một bản cập nhật chung của DLR và USGS đã đếm được 113 lần gặp tro trong giai đoạn 2010 đến 2014, phần lớn dựng từ 186 báo cáo trong hệ thống báo cáo sự cố tự nguyện của EUROCONTROL; 59 lần thuộc cấp 0 (chỉ có mùi hoặc sương mù) và 18 lần đạt cấp 2 hoặc 3 (18/113 = 16%), không có sự kiện cấp 4 hoặc 5 (Christmann và cộng sự, International Workshop on Volcanic Ash 2015). Các cấp độ nghiêm trọng chạy từ 0 (mùi lưu huỳnh) đến 5 (hỏng động cơ dẫn đến mất máy bay).
| Chỉ số | Giá trị | Nguồn |
|---|---|---|
| Số lần gặp tro đã xác nhận so với số lần gây hư hại khung máy bay hoặc động cơ | 94 so với 79 | USGS DS 545, 2010 |
| Số lần gặp tro làm động cơ tắt khi đang bay | 9 | USGS DS 545, 2010 |
| Số lần gặp tro gây hư hại trung bình mỗi năm kể từ 1976 | Khoảng 2 | USGS DS 545, 2010 |
| Quy mô phun trào đứng sau gần một nửa số lần gặp tro gây hư hại | VEI 3 (vừa) | USGS DS 545, 2010 |
| Số lần gặp tro được tổng hợp cho 2010 đến 2014 | 113 (59 cấp 0, 36 cấp 1, 12 cấp 2, 6 cấp 3) | Christmann và cộng sự, IWVA 2015 |
| Số lần gặp tro 2010 đến 2014 liên quan đến máy bay phản lực | 56 (30 + 13 + 7 + 6 theo các cấp 0 đến 3) | Christmann và cộng sự, IWVA 2015 |
| Số ngày trung bình mỗi năm có đám mây tro có khả năng gây chết người trên Alaska | 4 | FAQ của Alaska Volcano Observatory |
| Số chuyến bay bị hủy trong vụ phun trào Redoubt năm 2009 | Hơn 300 | Thông cáo của USGS về đánh giá mối đe dọa năm 2018 |
Cái giá của việc không biết tro ở đâu thể hiện qua các lần đóng cửa không phận. Trong cuộc khủng hoảng Eyjafjallajokull kéo dài 8 ngày vào tháng 4 năm 2010, 104.000 chuyến bay bị hủy, chiếm 48% lưu lượng dự kiến của châu Âu, đạt đỉnh 80% vào ngày 18 tháng 4 và khiến khoảng 10 triệu hành khách không thể lên máy bay (EUROCONTROL STATFOR, Ash-cloud of April and May 2010). Các hãng hàng không giá rẻ mất 61% số chuyến bay, và thêm 7.000 chuyến bị hủy vào tháng 5. Phi công báo cáo tro và kiểm soát không lưu (ATC) chuyển tiếp các hạn chế qua kênh thoại, điều mà thống kê vô tuyến kiểm soát không lưu của chúng tôi trình bày chi tiết.
6. Các Trung tâm Tư vấn Tro bụi Núi lửa Năm 2025
Mỗi vụ phun trào được đài quan sát, vệ tinh hoặc mảng cảm biến hạ âm phát hiện đều kết thúc bằng một Bản tin Tư vấn Tro bụi Núi lửa (VAA), bản tin dạng văn bản mà các hãng hàng không dùng để lập kế hoạch bay quanh vùng có tro. Chín VAAC đã ban hành 13.771 bản tin trong năm 2025, và khoảng 14.000 bản mỗi năm trong cả năm 2024 và 2025 (ICAO APAC MET SG/30 IP/03, Báo cáo Quản lý VAAC Hợp nhất 2025). Khối lượng công việc phân bố lệch: Darwin và Washington, các trung tâm phụ trách Indonesia và phần lớn châu Mỹ, cùng ban hành 81,7% số bản tin ((5.669 + 5.582) / 13.771).
Mục tiêu của ICAO là ban hành bản tin tư vấn đầu tiên trong vòng 20 phút ở 95% trường hợp. Washington đạt mục tiêu này ở 97% trong 970 bản tin ban đầu và Darwin ở 94% trong 434 bản. Báo cáo cũng chỉ ra mắt xích yếu: vụ phun trào Hayli Gubbi tại Ethiopia vào tháng 11 năm 2025, đã đưa tro lên 50.000 ft (mực bay FL500), đã trượt mốc 20 phút vì núi lửa này không được giám sát và vụ phun trào chỉ được vệ tinh phát hiện.
| Chỉ số | Giá trị | Nguồn |
|---|---|---|
| Các Trung tâm Tư vấn Tro bụi Núi lửa trên toàn thế giới | 9 | Trang VAAC Washington của NOAA OSPO |
| Bản tin tư vấn tro bụi núi lửa do tất cả VAAC ban hành, 2025 | 13.771 | Báo cáo VAAC Hợp nhất của ICAO 2025 |
| Bản tin do VAAC Darwin so với VAAC Washington ban hành, 2025 | 5.669 so với 5.582 | Báo cáo VAAC Hợp nhất của ICAO 2025 |
| Bản tin báo động giả, tất cả VAAC, 2025 | 3 | Báo cáo VAAC Hợp nhất của ICAO 2025 |
| Bản tin ban đầu ban hành trong vòng 20 phút: Washington so với Darwin | 97% (942/970) so với 94% (409/434) | Báo cáo VAAC Hợp nhất của ICAO 2025 |
| Số năm Hayli Gubbi đã nằm im trước vụ phun trào ngày 23 tháng 11 năm 2025 | Hơn 8.200 | Báo cáo VAAC Hợp nhất của ICAO 2025 |
| Chu kỳ cập nhật bản tin cho các núi lửa phát tro, VAAC Washington | Mỗi 6 giờ hoặc sớm hơn | Trang VAAC Washington của NOAA OSPO |
Bối cảnh: cùng báo cáo ghi nhận rằng sản lượng của VAAC Anchorage từ ngày 2 đến 17 tháng 8 năm 2025 cao hơn khoảng 800% so với mức trung bình năm năm của nó, sau khi Krasheninnikov ở Kamchatka phun trào lần đầu tiên trong khoảng 600 năm.
7. Núi lửa Được Giám sát và Không Được Giám sát
Hạ âm chỉ có ích ở nơi đã có người lắp cảm biến trong tầm thu, và độ phủ vẫn còn mỏng. USGS đếm được khoảng 1.350 núi lửa có khả năng hoạt động trên toàn thế giới, trong đó khoảng 500 núi lửa đã phun trào trong thời kỳ lịch sử (FAQ của USGS, How many active volcanoes are there on Earth?). Một nhóm công tác của USGS đưa ra con số núi lửa trên cạn (subaerial) có phun trào trong Holocen (các vụ phun trào trong kỷ địa chất hiện nay) vào khoảng 1.400 và lưu ý rằng “một số lượng đáng kể” thiếu cảm biến mặt đất, khiến hơn 60 thiết bị vệ tinh trở thành lưới an toàn chung (USGS SIR 2022-5116, Powell Center Volcano Remote Sensing Working Group).
Hoa Kỳ minh họa khoảng trống này ở quy mô quốc gia. Đánh giá mối đe dọa năm 2018 xếp hạng 161 núi lửa, trong đó 57 núi lửa có mức đe dọa rất cao hoặc cao (USGS SIR 2018-5140), và kế hoạch năm năm của Hệ thống Cảnh báo Sớm Núi lửa Quốc gia (NVEWS) nhắm đến 34 núi lửa trong số đó để nâng cấp giám sát (Congressional Research Service IF11987, tháng 7 năm 2025).
| Chỉ số | Giá trị | Nguồn |
|---|---|---|
| Núi lửa trên cạn (subaerial) có phun trào trong Holocen | Khoảng 1.400 | USGS SIR 2022-5116 |
| Núi lửa Hoa Kỳ được đánh giá năm 2018: mối đe dọa rất cao / cao / vừa / thấp / rất thấp | 18 / 39 / 49 / 34 / 21 (tổng 161) | USGS SIR 2018-5140 |
| Các vụ phun trào và đợt bất ổn đáng chú ý tại núi lửa Hoa Kỳ kể từ 1980 | 120 vụ phun trào; 52 đợt bất ổn tại 44 núi lửa | Thông cáo của USGS về đánh giá mối đe dọa năm 2018 |
| Núi lửa Hoa Kỳ có mối đe dọa rất cao hoặc cao được nêu tên để nâng cấp giám sát | 34 | CRS IF11987, 2025 |
| Kinh phí NVEWS được ủy quyền cho các năm tài khóa FY2019 đến FY2023 | 55 triệu $ | CRS IF11987, 2025 |
| Núi lửa Alaska hoạt động trong 10.000 năm qua so với 300 năm qua | Khoảng 90 so với hơn 50 | FAQ của AVO |
| Số núi lửa Alaska phun trào trung bình mỗi năm | Khoảng 2 | FAQ của AVO |
Bối cảnh: một dự luật đang chờ xử lý tại Thượng viện (S. 1052) sẽ bổ sung rõ ràng các mảng cảm biến hạ âm vào danh sách thiết bị của NVEWS, bên cạnh camera và hệ thống đo xa kỹ thuật số (CRS IF11987, 2025). Việc giám sát núi lửa bằng hạ âm dùng chung dải tần với các nguồn công nghiệp như trang trại điện gió; thống kê hạ âm của tuabin gió của chúng tôi cho thấy cùng dải tần ấy được đo khác nhau đến mức nào gần khu dân cư.
Tổng kết: Thống Kê Hạ Âm Núi Lửa và Cột Tro Qua Các Con Số
| Chỉ số | Giá trị | Nguồn |
|---|---|---|
| Sự kiện nổ được ít nhất một trạm hạ âm phát hiện (nghiên cứu toàn cầu) | 62% trong 110 | Dabrowa và cộng sự, EPSL 2011 |
| Lần phát hiện hạ âm núi lửa xa nhất trong nghiên cứu đó | 10.671 km | Dabrowa và cộng sự, EPSL 2011 |
| Các vụ phun trào Etna được hạ âm phát hiện, 2008 đến 2016 | 57 trong 59 | Ripepe và cộng sự, JGR Solid Earth 2018 |
| Thời gian báo trước điển hình của Etna | Khoảng 1 giờ | Ripepe và cộng sự, JGR Solid Earth 2018 |
| Sự kiện hạ âm Bogoslof được phát hiện và định vị từ xa | Hơn 72% trong 61 | Sanderson và cộng sự, JGR Solid Earth 2020 |
| Sự kiện Bogoslof có báo động được hạ âm phát hiện đầu tiên | 35% | Coombs và cộng sự, Frontiers 2018 |
| Giới hạn phát hiện của mảng cảm biến ở xa khi gió thuận lợi (Indonesia) | VEI 3 trở lên ở khoảng cách 1.000 đến 2.000 km | Gheri và cộng sự, JVGR 2023 |
| Vận tốc tại miệng núi lửa suy ra từ hạ âm, Etna 2021 | 50 đến 125 m/s | De Angelis và cộng sự, Scientific Reports 2023 |
| Tốc độ phun trào khối lượng đỉnh của Shishaldin năm 2023 | 10^4 đến 10^7 kg/s | Mota và cộng sự, Bulletin of Volcanology 2026 |
| Độ cao cột phun Hunga Tonga | 57 km | Proud và cộng sự, Science 2022 |
| Vận tốc sóng Lamb của Hunga Tonga | 318,2 +/- 6 m/s | Wright và cộng sự, Nature 2022 |
| Biên độ áp suất Hunga Tonga ghi được ở cách 16.500 km (Utrecht) | Khoảng 1,5 hPa | Blog EGU 2022 (Matoza và cộng sự) |
| Âm thanh nghe được của Hunga Tonga được báo cáo tại Alaska | Cách khoảng 10.000 km | Blog EGU 2022 (Matoza và cộng sự) |
| Số lần máy bay gặp tro đã xác nhận, 1953 đến 2009 | 94 (79 gây hư hại) | USGS DS 545, 2010 |
| Tỷ lệ chuyến bay châu Âu dự kiến bị hủy vào ngày tồi tệ nhất, 18 tháng 4 năm 2010 | 80% | EUROCONTROL STATFOR 2010 |
| Số lần máy bay gặp tro được tổng hợp cho 2010 đến 2014 | 113 | Christmann và cộng sự, IWVA 2015 |
| Chuyến bay bị hủy, khủng hoảng Eyjafjallajokull tháng 4 năm 2010 | 104.000 (48% lưu lượng dự kiến) | EUROCONTROL STATFOR 2010 |
| Bản tin tư vấn tro bụi núi lửa được ban hành trên toàn thế giới, 2025 | 13.771 | Báo cáo VAAC Hợp nhất của ICAO 2025 |
| Núi lửa có khả năng hoạt động trên toàn thế giới | Khoảng 1.350 | FAQ của USGS |
| Núi lửa Hoa Kỳ được nêu tên để nâng cấp giám sát NVEWS | 34 | CRS IF11987, 2025 |
Phương pháp luận và Nguồn
- Dabrowa, Green, Rust và Phillips, A global study of volcanic infrasound characteristics and the potential for long-range monitoring, Earth and Planetary Science Letters 2011
- USGS Scientific Investigations Report 2024-5062-C, Infrasound for Volcano Monitoring (Lyons và cộng sự)
- Le Pichon và cộng sự, Using dense seismo-acoustic network to provide timely warning of the 2019 paroxysmal Stromboli eruptions, Scientific Reports 2021
- Gheri và cộng sự, Monitoring of Indonesian volcanoes with the IS06 infrasound array, JVGR 2023
- Ripepe và cộng sự, Infrasonic Early Warning System for Explosive Eruptions, JGR Solid Earth 2018 (thông cáo của AGU qua Phys.org)
- Coombs và cộng sự, Short-Term Forecasting and Detection of Explosions During the 2016-2017 Eruption of Bogoslof Volcano, Alaska, Frontiers in Earth Science 2018
- Sanderson và cộng sự, Remote Detection and Location of Explosive Volcanism in Alaska With the EarthScope Transportable Array, JGR Solid Earth 2020
- De Angelis và cộng sự, Assessment of eruption source parameters using infrasound and plume modelling, Scientific Reports 2023
- Perttu và cộng sự, Estimates of plume height from infrasound for regional volcano monitoring, JVGR 2020
- Mota và cộng sự, Satellite observations, plume dynamics, and volcanic lightning from the 2023 eruption of Shishaldin Volcano, Alaska, Bulletin of Volcanology 2026
- Proud, Prata và Schmauss, The January 2022 eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcano reached the mesosphere, Science 2022
- Wright và cộng sự, Surface-to-space atmospheric waves from Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption, Nature 2022
- Assink, blog EGU Seismology Division 2022, về Matoza và cộng sự, Science 2022
- Guffanti, Casadevall và Budding, Encounters of aircraft with volcanic ash clouds, 1953-2009, USGS Data Series 545 (2010)
- Christmann, Nunes, Schmitt và Guffanti, Recent Encounters of Aircraft with Volcanic Ash Clouds, DLR và USGS, IWVA 2015
- EUROCONTROL STATFOR, Ash-cloud of April and May 2010: Impact on Air Traffic (STATFOR/Doc394, 2010)
- ICAO APAC MET SG/30 IP/03, Combined APAC VAAC Management Report with the Consolidated VAAC Management Report 2025 (tháng 7 năm 2026)
- NOAA Office of Satellite and Product Operations, Washington VAAC
- FAQ của Alaska Volcano Observatory
- FAQ của USGS, How many active volcanoes are there on Earth?
- USGS SIR 2022-5116, Optimizing satellite resources for the global assessment and mitigation of volcanic hazards (Pritchard và cộng sự, 2022)
- USGS SIR 2018-5140, 2018 Update to the U.S. Geological Survey National Volcanic Threat Assessment (Ewert, Diefenbach và Ramsey)
- Thông cáo của USGS, Which U.S. Volcanoes Pose a Threat? (tháng 12 năm 2018)
- Congressional Research Service IF11987, The National Volcano Early Warning and Monitoring System (cập nhật ngày 29 tháng 7 năm 2025)
- Lưu ý về dữ liệu: số lượng núi lửa toàn cầu phụ thuộc vào định nghĩa. FAQ của USGS đưa ra khoảng 1.350 núi lửa có khả năng hoạt động, cũng trang FAQ đó còn trích dẫn một con số năm 2016 của USGS là khoảng 1.550, và báo cáo của Powell Center dùng khoảng 1.400 núi lửa trên cạn có phun trào trong Holocen; chúng tôi trích dẫn từng con số kèm định nghĩa riêng của nó. FAQ của AVO nói hơn 80 máy bay phản lực đã bị tro làm hư hại và bảy chiếc bị hỏng động cơ, trong khi USGS DS 545 liệt kê 79 lần gặp tro gây hư hại và 9 lần động cơ tắt khi đang bay tính đến năm 2009; chúng tôi dùng DS 545 làm số liệu chính. Coombs và cộng sự mô tả Bogoslof có khoảng 70 sự kiện nhưng một số đoạn dùng con số 64, còn Sanderson và cộng sự so sánh với 61 sự kiện được hạ âm phát hiện. Con số Etna 57 trong 59 được lấy từ bản tóm tắt của AGU vì không truy cập được bản PDF của tạp chí; bản tóm tắt này không đưa ra tổng số báo động giả. Con số nổi bật khoảng 100.000 chuyến bay bị hủy của EUROCONTROL, tổng 104.000 cho giai đoạn 15 đến 22 tháng 4, và số đếm 101.127 của CFMU dùng các mốc cơ sở khác nhau. Một số bộ dữ liệu cốt lõi đã cũ: Dabrowa và cộng sự (2011), USGS DS 545 (2010) và Christmann và cộng sự (2015) là các nghiên cứu toàn cầu mới nhất hiện có thuộc loại này. Một bản rà soát kéo dài một thập kỷ về các sự kiện núi lửa do mạng lưới hạ âm IMS quan sát giai đoạn 2011 đến 2020 (Matos và cộng sự, bản thảo Research Square, tháng 4 năm 2026) đã xuất hiện vào tháng 4 năm 2026 và sẽ bổ sung các thống kê phát hiện toàn cầu mới hơn sau khi được bình duyệt.
- Cập nhật lần cuối: ngày 25 tháng 10 năm 2026. Chúng tôi cập nhật bài tổng hợp này hàng quý, và lần làm mới tiếp theo dự kiến diễn ra khi Báo cáo Quản lý VAAC Hợp nhất 2026 của ICAO được trình bày tại IAVW và các cuộc họp MET khu vực vào năm 2027.