Dự đoán núi lửa sẽ nổ ra trong tương lai gần một cách hoàn toàn chính xác là một điều không chắc chắn, nhưng thông tin về các hiện tượng trước khi vụ nổ xảy ra đáng được thu thập. Kỹ thuật dự báo tốt nhất yêu cầu chúng ta phải có kinh nghiệm từ các vụ nổ thực tế trước khi hiểu được cơ chế của núi lửa. Chính vì vậy, chúng ta có thể dự báo tốt hơn về các vụ nổ ở Hawaii vì chúng ta đã có rất nhiều kinh nghiệm ở vùng này.
Các phương pháp để dự báo:
• Quan sát hoạt động động đất
• Nhận xét đặc tính của hơi nóng va từ trường trong hoạt động địa chất của núi lửa
• Mô tả địa hình chỗ nghiêng lên hoặc chỗ phình ra của của núi lửa
• Quan sát(khảo sát) khí(gas) thoát ra từ miệng núi lửa
• Tìm hiểu lịch sử địa chất của một thành phần (bộ phận của hệ thống núi lửa hay núi lửa trung tâm)
a/ Hoạt động động đất(Seismic activity):
Theo kinh nghiệm của chúng tôi về núi lửa thí dụ như là hoạt động của núi lủa St. Helens và những núi lửa khác trên “Biag Islamd” của quần đảo Hawaii đã cho thấy động đất thường là dấu hiệu cảnh báo sớm nhất trước khi núi lửa phun trào.Trong trường hợp núi Helens thì động đất bắt đầu vào giữa tháng 3 trước khi phun trào vào tháng 5. Các hoạt động đột nhiên xuất hiện với nhưng chấn động nhỏ liên tục.Và thật không may ,các chấn dộng này không đươc bổ sung để tăng cường độ mà ngay lập tức phun trào vào ngày 18/5 . Tại Hawaii, động đất cũng được sử dụng để kiểm tra quá trình di chuyển của magma khi chúng lên gần bề mặt trái đất. . Trước đó 2 tháng thì ở núi Piantubo đã xảy ra sự phun trào, một lượng hơi nước bung ra và động đất bắt đầu ở đây.
b/ Biến đổi địa chất(Geophysical Monitoring):
Sự biến đổi địa chất của núi lửa dựa trên sự thật rằng: trước khi phun tào , thể tích của magma được tăng lên ( mở rộng ra) di chuyển (vào khe) một cách trật tự được dự trữ ở phần dưới thấp của núi lửa.
Những vật liệu nóng chảy (hot) thay đổi theo từ trường (tức là chúng sẽ sắp xếp theo trọng lượng của chúng), hơi nóng các khí do sự phân hủy và các điều kiện địa hóa tác động .Vì vậy, các đá xung quanh cũng bị gia nhiệt nóng lên, điều này có thể phát hiện thông qua máy đo hồng ngoại (ảnh chụp hồng ngoại cho biết nhiệt độ của vật thể với môi trường). Như vậy sự nhận biết thông qua tuần hoàn sơ khai của một chuỗi núi lửa có thể phát hiện những điểm nóng mới mà đó là dấu hiệu nhận biết núi lửa hoạt động.Phương pháp này được sử dụng hiểu quả với trường hợp núi Helens trước khi sự phun trào chính thức xảy ra vào ngày 18-5-1980.
Khi lớp đá cũ bị nóng lên do magma và tính chất từ mới, rồi nguội đi và kết tinh lại thì những dấu vết ban đầu của nó có thể bị thay đổi. Sự thay đổi này có thể được xác định chi tiết bằng cách kiểm tra tính chất từ trên bề mặt và môi trường xung quanh của đá đó.
Địa hình biến đổi và chuyển động của núi lửa thường được dùng để tiên đoán sự phun trào của núi lửa. Tại khu vực núi lửa Hawaii, đặc biệt tại Kilauea đã được cung cấp rất nhiều thông tin. Trên đỉnh của núi Kilauea đã có sự thay đổi độ nghiêng và sự trồi lên của núi trước khi vụ nổ xảy ra, sau đó trong suốt quá trình núi lửa phun trào thì chúng lại trụt xuống. Sự thay đổi địa hình này gắn liền với động đất cho thấy rằng đã có sự di chuyển của magma lên gần bề mặt trái đất và báo động một vụ nổ sắp xảy ra. Quá trình này đã được chú ý để dự báo cho cộng đồng dân cư tại khu vực Kopoho, trên sườn của núi lửa cách đỉnh khoảng 45 km. Vì vậy, trước khi vụ nổ xảy ra đã tiến hành di tản dân cư tại khu vực dung nham có thể trào đến và phá hủy mọi thứ. Do tính chất trồi lên và các hoạt động động đất trước vụ nổ nên các nhà khoa học hy vọng rằng các núi lửa tại Hawaii có thể dự đoán tốt hơn ở các khu vực khác. Các quá trình thay đổi trên bề mặt như độ nghiêng, độ trồi lên, sự mở rộng của các khe hở, sự biến đổi của mực nước của các hồ ở trong hoặc gần khu vực núi lửa là một công cụ quan trọng để nhận thấy sự thay đổi. Những sự thay đổi đó chỉ cho chúng ta thấy vụ nổ sắp xảy ra.
d/ Quan sát khí thoát ra từ núi lửa (Monitoring of Volacnic Gases):
Trong thành phần, sự thay đổi trong khí (gas) là do sự kết hợp hay biết đổi của các khí khác nhau (hỗn hợp khí) CO2, SO2,CH4, …. Chúng được giữ trong lòng đất và thoát ra theo dòng nham thạch khi núi lửa phun trào. Các sự thay đổi này đều liên quan đến các diễn biến trên bề mặt của núi lửa vì vậy chúng có thể cho chúng ta biết quá trình di chuyển của magma lên mặt đất. Phương pháp này rất hiệu quả trong việc nghiên cứu các vụ nổ cả ở Helens và Pinatubo. Tại núi Pinatubo, trước 2 tuần khi núi lửa bùng nổ, khí SO2 đã tăng lên so với bình thường.
e/ Lịch sử địa chất (Geologic History):
Nắm được lịch sử địa chất của núi lửa nói riêng và hệ thống núi lửa nói chung rất hữu ích trong việc dự đoán các kiểu hoạt động của núi lửa có thể xảy ra trong tương lai. Công cụ đầu tiên để dự báo là biểu đồ sắp xếp các tầng đá trầm tích núi lửa. Các tầng được hình thành do dòng chảy và các hoạt động của dung nham từ đó có thể xác định được các quá trình gần đây đã xảy ra như thế nào. Đây là thông tin căn bản, cần thiết để thiết lập nên bản đồ mô tả tai biến núi lửa xảy ra ở từng vị trí cụ thể. Bản đồ địa chất kết hợp với niên đại được xác định của các trầm tính núi lửa tại Kilauea, Hawaii cho thấy hơn 90% bề mặt đất ở đây được bao phủ bởi dung nham từ 1500 năm trước. Thị trấn Kalapana bị phá hủy do dòng dung nham năm 1900 có lẽ sẽ không bao giờ được xây dựng lại nếu thông tin về núi lửa không được biết đến trước, bởi vì ở đây sự rủi ro quá lớn. Bản đồ địa chất và thời gian xảy ra các sự việc chính xác sẽ chỉ ra quy luật phát triển của tai biến từ đó có thể giúp đỡ cho các vùng nông nghiệp chuẩn bị cho vụ nổ được dự báo sắp xảy ra. Các núi lửa trên thế giới đều có bản đồ này.
g/ Sự phát triển trong công tác dự báo (Progress in Prediction of Eruption):
Mặc dầu, các dự đoán trong thời gian ngắn vẫn còn rất ít thành công và quá trình để hiểu biết núi lửa vẫn còn dài. Vụ nổ xảy ra tại Helens đã được dự đoán từ những nghiên cứu rất lâu bởi các nhà địa chất học từ những năm 1960. Họ đã cho rằng nó sẽ
nổ ra trước khi kết thúc thế kỷ này.Nhưng chúng ta vẫn chờ đợi sự thành công từ các dự báo trong thời gian ngắn hơn: các nhà địa chất dự đoán rằng các quá trình động đất cùng với sự trồi lên của núi lửa sẽ là kiểu núi lửa trong tương lai khá gần. Vành đai xảy ra tai biến đã được thành lập và danh sách đã được rút ngắn lại trước khi vụ nổ ngày 18 tháng 5 xảy ra. Nhưng rất đáng tiếc chúng ta vẫn không thể có sự dự đoán trong thời gian ngắn trong vòng vài giờ hoặc vài ngày trước khi vụ nổ lớn đó xảy ra. Sau khi vụ nổ xảy ra, trong vòng 30 km (45km từ phía tây và tây nam) đã được khoanh vùng. Nó đã đem lại kết quả tốt cho vụ nổ vào ngày 7 tháng 8 khi chúng ta dự đoán trước chỉ vài giờ dựa vào sự thay đổi hóa học của khí núi lửa và động đất. Vì vậy, khi những kinh nghiệm được tăng lên thì sự thành công của các dự đoán cũng tăng lên. Vì vậy, từ tháng 6 năm 1980 đến tháng 12 năm 1982, 13 vụ núi lửa đã được dự báo nhờ vào việc quan sát các hoạt động động đất, sự biến dạng của đáy ở miệng núi lửa và sự phát tán khí. Dự đoán trước 6 ngày chắc chắn vụ nổ sẽ xảy ra ở Pinatubo để di tản dân cư, và nó được xem như là một thành công để ngăn ngừa những thảm họa tiềm tàng.