□ 田雨汀

当地时间1 月14 日上午,南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛海底火山喷发,并于15 日下午第二次剧烈喷发。此次喷发事件不仅对汤加造成严重损害,同时日本、美国等多个国家也受到不同程度波及,引发全球民众对后续发展的广泛关注。

威力相当于1000 颗核弹

汤加全称汤加王国,地处环太平洋火山带,陆地面积仅747 平方公里,不足上海浦东新区的60%。此次喷发的火山锥体高约1800米,宽约20 千米,大部分位于海平面以下,海面仅露出很小部分。

日本气象卫星拍摄图像显示,从地球上空看,火山喷发犹如原子弹爆炸,大量火山灰、气体与水蒸气混合,形成直径5 千米的喷发柱,喷发至2 万米高空,并引发了全球性海啸。路透社发布的卫星图显示,此次爆炸式喷发造成洪阿哈阿帕伊岛几乎全部消失,城镇被厚厚的火山灰覆盖。国外网友上传的视频中,距汤加800 多公里的斐济都能听见如雷般的火山喷发声。汤加居民形容,巨大声响好像要震裂窗户,人们尖叫着向高处逃生。当地网友在火山喷发前发表状态“遮天蔽日的红色简直就像世界末日”。

据《悉尼先驱晨报》报道,这次海底火山喷发所释放的能量甚至超过日本广岛核弹的1000 倍。火山喷发后仅15 分钟内就产生了6 万多次闪电,水蒸气裹挟着火山灰喷涌而出,犹如史前巨兽冲出海面。大量火山灰飘落,2 米高的海啸将小船抛向岸边,海水倒灌进城区,天上开始下“石头雨”。不仅如此,火山喷发和海啸还破坏了海底的通讯电缆,让汤加陷入了长达12 小时的“全国失联”。18 日,汤加政府在恢复通讯后首次对外发声,称有的岛屿全部建筑都被海啸摧毁,是“前所未有的灾难”。

我国驻汤加大使曹小林表示,汤加财产损失非常严重。火山灰污染了整个国家的水源,农作物也遭受毁灭性打击。部分侨胞损失惨重,主岛没有中国公民死亡,有个别受伤。大使馆表示:“从事农业种植的侨胞,农场全部被火山灰覆盖,未来一到两个月,汤加当地没有新鲜蔬菜可以供应。”由于该国通讯中断,现场传回的消息有限,火山喷发的相关信息主要依靠卫星云图对爆炸瞬间的记录,伤亡或损失程度仍难以评估。

不仅是汤加,此次火山喷发在全球范围内都产生了冲击波。喷发约7 小时后,日本气象厅发布海啸警报,对23 万人发出了“避难指示”;距离汤加8000 公里的美国西海岸也遭到波及,海浪比平时高了1 米;南美洲秘鲁北部海岸附近有两名女性被巨浪卷走溺亡。不过,火山喷发引发的海啸在向西扩散时受琉球群岛等影响,能量衰减,因此对我国影响较小,沿海海域在16 日凌晨监测到15~20 厘米的海啸波,但未造成灾害性影响。

专家解答三个焦点问题

人类历史上最大型的火山喷发强度为7 级,有专家估计,此次汤加火山喷发等级可能达到5~6级。还有科学家指出,这次汤加火山喷发可能是近30 年来全球规模最大的一次。美国地质勘探局预计,这次火山喷发的威力相当于5.8级地震。汤加火山喷发事件引发世界各国网民的热议,三个焦点问题备受关注。

中国地震局地质研究所活动火山与灾害研究室副主任潘波介绍,汤加火山属于板块俯冲型火山,板块间摩擦产生的局部高温与板片脱水作用会产生大量岩浆,聚集形成岩浆囊。这些大量熔融状硅酸盐物质当承受的压力积累到一定程度时,岩浆会从地壳薄弱地段或断层处冲出地表,引发火山活动。此前,有研究人员发现,该火山熔岩中含有强烈爆炸的挥发组分,岩浆在高速穿过海水时,和水之间形成的蒸汽薄膜使岩浆来不及冷却,反而导致更强烈的喷发。

潘波表示,汤加由于经济和人口限制,没有建立火山观测网络和预警,因此损失比较严重,后期喷发趋势也较难判断。目前分析来看,此次喷发活动短期内可能逐渐减弱,但火山活动仍未结束,存在岩浆重新聚集后再次大规模爆炸式喷发的可能。

中国科学院大气物理研究所副研究员魏科介绍,一般来说,严重火山喷发时,大量火山灰会被输送到地表上空10~50 千米的平流层中,形成能够停留长达1~2 年的硫酸盐气溶胶,通过阻挡太阳辐射,产生“阳伞效应”。这层“阳伞”会随大气环流在2~3 周扩散至全球,使地表冷却、蒸发效应减弱,严重者甚至能够引起全球气候变化。计算机模拟研究表明,南半球火山喷发产生的气溶胶主要局限在南半球,但也会通过大气环流影响全球气候。此外,火山喷发还会影响热带太平洋海温和两极地区极地涡旋的变化。美国密歇根理工大学火山学家西蒙·卡恩指出,火山需要向平流层注入至少500 万吨二氧化硫,才能对气候产生可测量的影响。对此,魏科表示,目前为止,本次火山喷发的二氧化硫气体质量为40 万吨,估计全球气温下降幅度不到0.01℃,远低于每年全球气温的自然波动,但由于喷发尚未平息,最终是否会对气候产生影响取决于火山的后续活动状况。“目前来看,还不会发生网络上热议的全球气温降低事件。”

火山观测有效预警

魏科表示,火山喷发是一种自然行为,人类活动对其基本无影响,目前也无法通过外界手段阻止火山的喷发。据统计,全球每年平均约有50~65 座火山喷发,严重威胁着人类的生活。不少国家于20 世纪初就开展了活动火山的监测与研究工作,并制定了相应的防灾减灾计划。

潘波表示,如今,火山喷发预警理论较成熟,技术也相对完善,基于合理的火山观测网络基本可实现火山喷发的有效预警,甚至可提前数天或数月发出预警。比如,1980 年,美国研究机构提前2 个多月就观测到圣海伦斯火山活动,并及时发出预警,避免了大规模人员伤亡。科学家通过对火山区内地震活动、地表形变量和火山气体组分与流量的研究,来获得岩浆的位置和所处状态,判断火山的喷发危险性,比如地震变得频繁、地表大幅隆起或空气中岩浆气体含量升高,都是异常表现,监测时会密切关注。

我国目前已有6 处活火山受到监测,其中长白山天池是中国乃至东北亚地区喷发危险性较强、灾害效应较高的火山,公元946~947 年发生了7 级喷发,并在2002~2005 年出现了岩浆扰动。目前,研究机构已对其初步建立火山观测网络,基本掌握岩浆活动。潘波提醒,遇到火山喷发,若来不及向远处撤离,要就近寻找躲避处,防止被落石砸伤;即使距离较远也要迅速离开,同时保护好水源,用湿毛巾等捂住口鼻,防止吸入过量有毒火山气体和火山灰。