【本報綜合外電報導】當火山口持續噴出帶有濃烈硫磺味的高溫氣體時，科學家如今不必再冒險深入火山腹地採樣。位於義大利西西里島外海、以火山為名的小島武爾卡諾島（Vulcano），一場結合無人機、雷射與人工智慧（AI）演算法的火山監測實驗，正為全球火山預警技術開啟新方向，期望透過更安全、更精準的方式，提前掌握火山活動徵兆，降低天然災害風險。

武爾卡諾島上的大火山口上次噴發已是19世紀末，但至今仍持續釋放大量火山氣體與蒸氣，是歐洲重要的火山研究據點，也吸引許多遊客登上火山口邊緣，一覽宛如月球表面的特殊地貌。

德國慕尼黑工業大學的研究團隊，日前在火山口架設雷射氣體感測器，並操控無人機飛越火山氣體羽流後方。地面設備發射不可見的雷射光束，穿越火山氣體後由無人機上的反射裝置折返，再依據回傳訊號分析氣體濃度分布。

溫度近140℃ 能直接飛入

研究人員沙布（Marius Schaab）表示，傳統感測器若直接置於火山氣體中，容易受到腐蝕，必須頻繁重新校正；透過雷射遙測技術，無人機與地面設備都可避開高腐蝕性的氣體，大幅提升量測穩定度與安全性。

研究團隊指出，無人機依照預設航線飛行約10至15分鐘、最遠可達60公尺，演算法便能快速建立火山氣體濃度地圖，提供研究人員分析火山活動的重要依據。這也是該系統首度在火山環境進行實地測試，未來可應用於海拔最高約3000公尺的山區。

另一支來自德國美因茲大學與法國國家科學研究中心（CNRS）合作團隊，也利用名為「蒂娜」（Tina）的無人機，直接飛入溫度約100℃至140℃的火山噴氣孔上空，量測氣體、懸浮微粒及氯、溴等鹵素元素濃度。

完成採樣  兼顧人員安全

法國國家科學研究中心研究員羅伯茲（Tjarda Roberts）表示，火山噴發前，地下岩漿壓力升高往往會改變火山氣體成分，因此持續監測二氧化硫等火山氣體，有助於了解火山對大氣的影響，也能提升噴發預警能力。

相較於研究人員必須穿戴防毒面具與防護裝備深入火山區域，無人機可依羽流方向靈活調整飛行路徑，在不危及人員安全下完成採樣，對於無法徒步抵達山頂或活動劇烈的火山尤其重要。

這套無人機系統接下來將前往西西里島東部、近日再度噴發的埃特納火山（Mount Etna）測試，進一步驗證它監測火山氣體與預測噴發的能力。

隨著遙測、感測器與AI持續進步，科學家期待建立更即時、更精準的火山監測系統，協助防災決策，守護居民生命財產安全，也為全球火山研究帶來新的突破。