印度尼西亚位于欧亚板块、印度-澳大利亚板块、太平洋板块和菲律宾板块的交汇处（Hamilton, 1989）。这些板块之间的相互作用导致了强烈的构造活动，包括频繁的地震和广泛的火山活动（Hall, 2012）。印度尼西亚拥有127座活火山，是全球火山活动最活跃的国家之一（Sukyar, 2011）。西爪哇是受这些构造和火山过程影响最严重的地区之一。印度-澳大利亚板块俯冲到欧亚板块下方，形成了沿爪哇岛分布的火山弧，其中包括Tangkuban Parahu火山。
Tangkuban Parahu火山（TPV）形成于约9万年前，位于Sunda破火山口内（Dam et al., 1996）。TPV的火山活动形成了13个火山口，其中Upas、Ratu和Domas三个最为显著。该火山的特征是蒸汽喷发，即水与高温火山物质相互作用时发生喷发，而不会伴随新的岩浆物质喷出（Dvorak et al., 1990）。喷发通常发生在大气水与加热的岩浆侵入体或浅层热液系统中的岩浆气体相互作用时。不同喷发过程中，大气水和岩浆气体的相对贡献各不相同，有些喷发以大气水渗透为主，而有些则以岩浆气体释放为主（Stix and de Moor, 2018）。这类喷发通常是由于雨水或地下水渗入火山口后触发爆炸性释放而发生的（Kobare et al., 2023）。
根据火山学与地质灾害缓解中心（CVGHM）的数据，最近一次显著的蒸汽喷发发生在2019年7月至9月期间，产生的灰柱高度达到了山顶以上200米（Global Volcanism Program, 2019）。历史数据显示，TPV的蒸汽喷发通常发生在旱季高峰期，此时降雨量极少（Huffman et al., 2023）（图2A）。这类喷发通常是由地下水、雨水或火山口湖水的渗透与加热的岩浆侵入体相互作用引起的。受热水产生的蒸汽压力导致喷发，但不会伴随岩浆物质释放（Muramatsu et al., 2022）。本研究探讨了影响蒸汽喷发的其他因素，包括火山周围的地质条件和岩石结构。
先前的研究表明，蒸汽喷发可能在没有明显前兆火山信号的情况下发生，这使得它们特别难以预测（Stix and de Moor, 2018; Jolly et al., 2014; Montanaro et al., 2022）。这些喷发往往是由地下热源与地下水之间的相互作用引发的，例如日本Ontake山的研究所示（Nakamichi et al., 2009）。这些发现强调了整合地球物理和地球化学监测方法来检测潜在蒸汽活动的重要性。
本研究采用多学科方法来研究TPV的蒸汽喷发机制。具体而言，它结合了地下水渗透测量、水文气象数据以及利用合成孔径雷达（SAR）图像检测到的裂隙渗透性分析。所提出的方法旨在通过模拟大气水的渗透速率及其与TPV下方地下热源的相互作用，来估算蒸汽喷发前驱过程的时间。
在本研究中，我们分析了之前的降雨模式和喷发时期，以估算大气水渗透的时间及其与高温岩浆流体的相互作用，从而加深对蒸汽喷发机制的理解，并为改进喷发预测和灾害缓解策略做出贡献。
