給海底火山“把脈”

撰文/陳雪飛

給海底火山“把脈”

撰文/陳雪飛

2010年4月，冰島的埃亞菲亞德拉火山爆發。這種巖漿沿著地殼上巨大裂縫溢出地表的火山爆發現象，稱為裂隙式噴發。這類噴發沒有強烈的爆炸現象，噴出物多為基性熔漿，冷凝后往往形成覆蓋面積廣的熔巖臺地。現代裂隙式噴發主要分布于大洋底的洋中脊處，在大陸上只有冰島可見到此類火山噴發活動，故又稱為冰島型火山。

海底火山大部分隱藏在海平面幾千米以下，而且脾氣反復無常，這讓科學家們研究起來非常頭疼。不過，還是有一些科學家，通過儀器監測以及耐心等待，成功地預測了海底火山的爆發。

美國俄勒岡州附近的Axial Seamount火山是以活躍聞名的海底火山。在1998年噴發后，科學家們立刻開始了監測和研究。2006年，科學家們預測Axial Seamount火山將在2014年前再次噴發。

2011年4月6日，Axial Seamount火山噴發了。成功預測海底火山的噴發讓科學家們欣喜若狂。要知道，火山的活動復雜而多變，在此之前，從未有過火山噴發的準確預測。

那么，科學家們是通過什么來預測海底火山噴發的呢？

水下聽音器是監測海底火山的重要儀器。利用水下聽音器，科學家們可以監測地震活動的聲波。在火山噴發前的幾個小時，水下聽音器的數據顯示地震的能量會突然飆升。一些科學家在Axial Seamount火山部署了水下聽音器。在噴發前的幾個小時，水下聽音器在幾分鐘之內記錄了數千個小地震信號。通過這些信號，科學家們可以清楚地看到火山噴發前，巖漿是如何在火山通道中上升的。基于水下聽音器數據的分析將在今后被用于海底火山噴發的短期預測。

至于海底火山噴發的長期預測，一直沒有特別有效的方法。目前，有科學家收集了有關幾年內巖漿不斷侵入引發海底火山膨脹的資料，用于火山噴發的長期預測。科學家們用一種潛水機器人繪制了Axial Seamount火山2011年噴發前后的地形。這些地形圖可以表現出Axial Seamount火山附近的熔巖流的厚度和范圍以及噴發前后海床的變化。科學家們還布置了整套的監測儀器，掌握了Axial Seamount火山在噴發之前的長期和短期的信號。經過記錄儀的數據以及他們的分析，科學家們預測Axial Seamount火山將會在2018年再次噴發。他們也希望，對Axial Seamount火山的成功預測可以為海底火山預測積累經驗，并最終推廣至陸地火山。

火山將要噴發的一個很明顯的信號就是小型地震的增多。可以說，幾乎每一次的火山噴發，都有地震相隨。而地震也會讓火山更加活躍。在2011年日本大地震之后，日本氣象廳公布的數據顯示，日本海底有20座火山在大地震后曾出現活躍的跡象，雖然這些火山“沒有立刻要噴發的征兆”，而且目前大部分火山已經恢復到了平常狀態，但日本氣象廳還是布設了40臺海底地震儀對這些火山進行監測。這些地震儀有自動上浮功能，它們到達海底以后，會自動開始監測，而收到海面上船只的信號后，就會自動上浮至水面，以供回收。

隨著科學技術的發展，海底火山噴發的預測也會越來越精確。觀看海底火山噴發也不再是只有幸運者偶然碰到的事情了。2009年5月6日，美國的一個火山專家小組趕到南太平洋海域觀測到了一次海底火山噴發。噴發的場景非常壯觀，巨大的噴發力使火山噴發出的氣體和巖石高達20米，不過肩負觀測重任的遠距離遙控潛水器Jason-2號因為過于靠近火山口而被噴發物掩埋，光榮“殉職”。海底火山噴發不一定都能沖出海面，而噴發時附近海域的海水又不可能允許人近距離觀看。所以人類想要觀看海底火山的噴發，可能暫時還得借助于機器人了。

海地地震儀正在被回收