2018年初，夏威夷出現異常強降雨。現在的模型表明，由於降雨，地下水壓力增加：這可能引發了島上基拉韋厄火山噴發的變化。
夏威夷島上的基拉韋厄火山最近一次噴發始於1983年。35年來，它的大部分岩漿都是從一組被稱為上東部裂谷帶的火山裂縫中噴發出來的。但在2018年5月3日，基拉韋厄的下東部裂谷帶打開，使得位於大規模噴發處的熔岩摧毀了島的東南部。於是就出現了一個重要的問題，為什麼這種變化發生在2018年5月，而不是在噴發過程中的前期或後期。後來研究表明，2018年初破紀錄的降雨量增加了地下水壓力，進而使岩石更容易破裂，從而使岩漿在新的位置上升到地表。
我們可以這樣理解，岩石的破壞會創造一條將岩漿帶到地球表面的路徑。破壞岩石可以通過兩種方式發生：打開新的岩石裂縫，或者現有的斷層偏移。而地下水壓力的變化可以促進這兩個過程。對於前者，流體壓力的增加減少了打開新裂紋所需的應力。對於後者，當平行於斷層的應力（剪應力）克服垂直於斷層的應力（法嚮應力）時，斷層可能會滑動。這些正應力作用於鉗制故障關閉。增加岩石中的流體壓力可在不改變剪切應力的情況下降低法嚮應力，從而促進斷層破壞。
巧的是，強降雨增加了地下水位，從而增加了地下水的壓力。夏威夷的火山岩具有很強的滲透性，這使得水可以滲透，壓力變化可以傳播到幾公里深的地方，接近岩漿的儲存地。流體壓力的變化需要時間從表面傳播到這些深度。因此，岩石破壞隨時間向下遷移，以及地表積水和深度3處破壞之間的時間差，將是表明降雨是基拉韋厄岩石破壞的關鍵指標。
科學家模擬了基拉韋厄火山在2018年5月3日噴發前幾個月的降雨引起的壓力變化。他們的模型顯示，在幾公里深處，壓力增加了幾十到幾百帕斯卡。根據這些變化，以及四組表明基拉韋厄火山噴發與大量降雨模式相關的觀測，強降雨促進了岩石破裂，使岩漿流入下東部裂谷帶。不過研究計算出的壓力變化很小，比潮汐產生的壓力要小。然而，如果岩石已經接近破裂，這種變化可能足以引發破壞。2018年的火山噴發伴隨著6.9級地震，這種規模的壓力變化引起的地震例子何其繁多。例如，在過去十年中，美國中部和東部地震頻度的普遍增加是由於向滲透性岩石中注入廢水而增加水壓和改變應力，也就是降水。
地震活動調節火山活動
地質記錄也證實了地表應力的變化可以調節火山活動。在陸地上，冰川的退卻促進了火山活動。冰期和間冰期之間的海平面變化可以調節洋中脊的噴發速率。來自大地震的壓力增加了火山爆發的可能性，並可能改變已經活躍的火山的活動。
雖然我們已經證實水壓的變化會促進地震，但它們不一定是岩漿噴發的直接原因。要開始穿過地殼，岩漿必須在周圍岩石中產生足夠大的應力，從而打開一條通道。然而，在儲存的岩漿周圍的地殼中引發的地震實際上可以緩解壓力——因此，它們可能使岩漿更難噴發。
不過，根據科學家的假設，水壓變化引起的斷層破壞是否會發生在儲存的岩漿附近，仍不確定。2018年從下東部裂谷帶噴發出的第一批岩漿很古老，可能是1955年早期噴發留下的，這意味著裂谷帶已經很熱了。因此，裂谷帶的地下水可能是淺層的蒸汽，在更深處可能是超臨界流體（一種不處於不同液相或氣相，但同時具有這兩種性質的物質）。蒸汽和超臨界流體的高壓縮性會抑制作者模型中壓力變化的幅度，從而降低失效的可能性。
雨水如何影響岩石和河流
那麼，我們如何驗證降雨引發下東部裂谷帶噴發的假設呢？不幸的是，地下壓力測量——以及更普遍的水文地質數據——很少成為火山監測的一部分。相反，正如許多地球科學和地球歷史問題一樣，我們必須利用火山爆發的地質和歷史記錄來回顧過去。為了支持他們的假設，科學家分析了自1790年以來在基拉韋厄發生的所有噴發事件，並表明火山傾向於在一年中最潮溼的時候噴發。
那麼，這項研究是否意味著，暴雨過後，我們應該提高火山的警戒級別嗎？對於其他的應力變化，我們也可以問同樣的問題，比如區域性地震引起的應力變化。這是一個懸而未決的問題。這些應力變化很小，因此，如果有的話，可以調整地表噴發的確切時間。在基拉韋厄，還有其他的應力來源——事實上，根據地面變形測量和推斷的岩漿運動，火山噴發行為已經發生了變化。
外部過程引發火山爆發的可能性提醒我們，火山是動態地球系統的一部分。火山爆發影響所有地表環境，包括氣候和天氣。這些地表環境的變化，如暴雨，也可能影響火山爆發。我們才剛剛開始瞭解這些相互作用。
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