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火山噴發:等待的災難還是突發的事故

  • joexiaomao
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  • 2019-12-14 09:41:46

科技日報記者 陳瑜


當地時間12月9日下午2點11分,新西蘭豐盛灣地區懷特島發生火山噴發災害,當時島上共有47人。截至北京時間10日下午,中國駐新西蘭大使館發布聲明,確認2名中國公民在懷特島火山噴發事件中受傷。


災害引發了大家對火山的關注。


2014年日本中部禦岳火山噴發,造成60多人死亡;2017年哥斯達黎加的火山噴發,迫使其所在的國家公園關閉並疏散附近城鎮。


近年來火山噴發報道頻見,這是否意味著地質活動比以前更加頻繁了?火山噴發是只帶來溫室效應嗎?火山與地震是不是一對“孿生”兄弟?火山是不是猝不及防?記者就此專訪了中國科學院地質與地球物理研究所研究員、中國科學院院士劉嘉麒。


地質活動更加頻繁?不!是很正常的表現


在此次新西蘭火山噴發災害之前,不少人對去年5月夏威夷基拉韋厄火山的爆發仍歷歷在目。


火山噴發災害頻發,是否意味著地質活動更加頻繁了?


劉嘉麒告訴記者,火山是一個很重要的地質現象。火山噴發一般得具備三個基本條件,一是地下得有岩漿,二是在岩漿上面應該有個通道,即斷裂或裂谷,三是要有促使岩漿上涌的動力,否則地下的岩漿也不一定噴到地表來,這樣的地質條件往往出現在板塊俯衝帶或大陸裂谷帶,例如環太平洋帶。


每年在陸地、海洋發生的大小火山活動差不多有五六十次,有的可能被人感知到了,有的在海底發生的火山噴發活動卻沒有被人感知。


“火山活動是一種地質構造作用,有時候比較活躍,有的時候相對消沉。在不同時間、不同地點,表現也不同。”劉嘉麒總結,目前來看,地球構造活動比較活躍,但也不是到了高峰期,“應該説現在的火山活動是整個地球地質作用的一個很正常的表現。


只帶來溫室效應?錯!還可引發陽傘作用


火山噴發出很多氣體,包括二氧化碳,有人説這是造成溫室效應的元兇之一,這種説法是有依據嗎?


在劉嘉麒看來,這種説法有一定的道理。


火山噴發時,特別是在噴發前,經常會有通俗化的表達——“冒煙”。


“火山噴發前,岩漿從地球深處往上升的過程中會産生大量氣體,因為氣體流動性比較強,又比較輕,就先冒出來,好像山在‘冒煙’,但跟我們日常生活中所説的‘冒煙’不是一回事。”劉嘉麒解釋,火山噴出的氣體以及火山灰等混在一起,形成“冒煙”假象。


火山噴出來的氣體,包括水蒸氣、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、二氧化硫等,其比重比空氣大,能在低空形成一個溫室層,阻礙地球表面釋放的能量往外邊擴散,使地表溫度增高,便産生溫室效應。


值得關注的是,火山噴發還有另一種作用,叫陽傘作用。


陽傘作用,就是火山噴出的氣體、火山灰,在高空形成一個氣溶膠層,這個氣溶膠層猶如地球空中的一把“遮陽傘”,能阻擋太陽光能量輻射到地球表面,致使地球表面溫度隨之降低,且陰雨天氣增多。


劉嘉麒總結,火山噴發有時會帶來溫室效應,有時會引發陽傘作用,二者效果完全相反,主要取決于火山噴發的類型和噴發的規模。如果火山噴發的是基性岩漿,規模小、爆發力比較弱,噴出的氣體、火山灰比較少,不易産生陽傘作用,會帶來溫室效應,比如夏威夷的火山噴發多屬這種情況。但在意大利、日本發生的火山噴發,規模比較大,噴發的火山灰、火山氣體比較多,對整個氣候的影響就會大。


火山噴發和地震之間互為因果?那不一定


火山噴發時,媒體報道中往往會提及一個相關的詞“地震”。火山噴發和地震之間有因果關係嗎?


劉嘉麒説,火山和地震是伴生關係,火山噴發或者噴發前後,可能有不同震級的地震發生。但反過來,發生地震不一定會伴隨火山噴發。因為地震不完全都由火山作用造成,比如我國很多地方的地震叫構造地震,不是火山地震。但像日本,地震和火山經常伴生。“主要是因為地質條件不一樣。”


據阿根廷布宜諾斯艾利斯經濟新聞網12月9日報道,斯科特告訴《新西蘭先驅報》記者説:“上一分鐘還平靜如常,下一分鐘就噴發了。”奧克蘭大學火山學家沙恩克羅寧也同意斯科特的看法,他説,“像懷特島火山這種突然和不可預見的火山噴發隨時可能發生”。


火山噴發是否可以預測?答案是肯定的。


劉嘉麒説,火山噴發具有繼承性和連續性,一般沒有火山的地方很難發生新的火山噴發。所以火山噴發的地點基本可以確定。其次,借助現有的科學手段,比如地球物理方法,可以探測地下有沒有岩漿,岩漿有多深有多大的規模,然後再進一步觀測有沒有促使岩漿往上噴發的動力條件。如果滿足條件,可能就要有火山噴發了。此外,火山噴發之前會出現一些徵兆,通過嚴密監測捕捉、掌握火山噴發的徵兆,就能判斷、推測火山能否噴發。


懷特島位于新西蘭北島豐盛灣地區,是新西蘭一處著名旅遊景點,其火山長期活躍,經常噴發濃煙和氣體,地表溫度高,景觀奇特,人們可以乘船或直升機遊覽該火山島。歷史上懷特島火山曾多次噴發。早在今年六七月,新西蘭地理科學研究院科學家就警告,懷特島火山近期有趨于噴發的明顯跡象。從今年9月下旬開始,火山口後部氣體和泥漿的噴出變得更為頻繁。


“但人們不太在意,趕上噴發了,就造成損失了。”但劉嘉麒説,“總的來説,現在對火山噴發的預測還是比較客觀,比較準的。


在現有技術條件下,能否準確預測火山是10天後噴發,還是半個月後噴發?劉嘉麒説,這個時間有時候準,有的時候不準。比如2000年,日本北海道火山噴發前,當地居民轉移5天後火山噴發。“我覺得已經比較準了。如果在火山噴發前很短的時間做出預測,即使更精準,恐怕也來不及躲避和撤離了。”


在他看來,要實現準確預報,除了要深入了解火山地質背景,還要對火山有先進、齊全、周密的監測,監測時間要持續,甚至得全天候,同時要有足夠的監測空間和布控點,並與全球火山監測聯網。


“各國會根據火山所在的位置、重要性、危害性通盤考慮。”他舉例説,日本肯定對富士山的監測最下功夫,因為富士山位于東京和大阪之間,一旦火山噴發,會造成很大的影響。相反,那些處于很偏僻地方的火山,即使噴發,也不見得對人、對社會有多大影響,也就不用下太多功夫進行監測。


劉嘉麒同時告訴記者,目前還沒有實現對全球火山的統一監測和整體監測,我國也有潛在危險的火山,但火山的監測相對滯後,應該給予重視,努力加強監測。

來源:科技日報

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