降雨為什么會引起火山噴發

◆張景陽 張蘊

前陣子，國際權威學術期刊《自然》發表了一篇由美國科研團隊撰寫的論文，稱極端降雨會激活深層巖漿運動、改變火山活動性，2018年的基拉韋厄火山大規模噴發很可能就是由這種極端降雨觸發的。

提到基拉韋厄火山大噴發，至今還有不少人心存余悸。2018年4月末至8月初，位于夏威夷島東南部的基拉韋厄火山出現了此前至少200年內最大的噴發。在此期間，這座火山噴出地表的巖漿總量足以裝滿32萬個奧運會標準游泳池，滾燙的巖漿覆蓋了35.5平方千米的土地。

我們都知道，降雨有助于滅火，那為什么極端降雨反而可能引起火山噴發呢？

大量雨水可削弱火山結構

火山噴發是如何出現的？簡單來說，要具備3個基本條件，一是地下有巖漿，二是在巖漿上面應該有個通道，三是要有促使巖漿上涌的動力，否則地下即使有巖漿也不一定會噴到地表來。青海省地質調查院院長、自然資源部科技領軍人才王秉璋進一步解釋，從專業角度而言，火山噴發的具體條件應該包括部分熔融體的形成、巖漿在地殼中富集后出現的物理化學變化過程、巖漿富集區域對巖漿通道形成的促進作用、巖漿上升過程中受到壓力梯度與浮力的雙重驅動。據此來看，美科學研究團隊所稱的“極端降雨”因素似乎不在這些基本條件中。

那為何美國科學家認為極端降雨會對火山活動產生影響呢？事實上，科學家一直在研究極端降雨與火山噴發的因果關系，如英國東英吉利大學學者對蒙特塞拉特地區的火山進行長期監測，多次統計結果顯示，降雨對火山活動有所增強。學者們認為，火山穹丘崩塌會增強火山活動性，而雨天會使這種崩塌的可能性從1.5%增加到16%。此外，還有學者提出，大量雨水滲透到火山地表下，能使孔隙壓力在火山噴發前夕和噴發期間上升至最高水平。

王秉璋表示，研究表明，大量雨水的下滲削弱了火山結構，使巖漿得以進入，存在誘發火山噴發的可能。有統計結果顯示，從1790年開始，基拉韋厄火山將近60%的火山噴發發生在雨季，不過噴發時間比旱季短。據此可推斷，降雨與基拉韋厄火山歷史上的噴發存在一定的聯系。

滾燙巖漿不會被水“澆熄”

目前，地球上四大火山帶為環太平洋火山帶、大洋中脊火山帶、東非裂谷火山帶和阿爾卑斯-喜馬拉雅火山帶。

大多數海底火山都是在大洋中脊上發現的，隨著地殼運動，構造板塊進行緩慢分裂，使得相對較淺的巖漿庫中的巖漿從裂縫中滲出，還有一些周期性沖破地殼的深地幔柱形成了一系列火山。有統計資料顯示，地球上目前約有1500座活火山，即在過去1萬年間至少噴發1次的火山。位于大洋底部的活火山有近1000座，陸地上大約有500座。

青海省地質礦產勘查開發局總工程師、俄羅斯自然科學院外籍院士潘彤說，我們不能說全球范圍內的火山噴發都會受極端降雨影響，大洋中脊上的火山就不會受到降雨影響，地殼運動才是火山噴發的主因。他認為，極端降雨天氣是在特殊地區、特殊氣候下誘發火山噴發的一個重要因素，但這不代表極端降雨會引起所有的火山噴發，氣象因素與火山噴發的關系還需要進一步研究。

我們都知道水火不容，那么滂沱大雨是不是能澆滅噴發的火山呢？

水能滅火，是因為阻隔了燃燒所需的氧氣。而火山所噴發的巖漿與我們常見的燃燒的火并不相同，巖漿看起來像在燃燒，是因為它的溫度太高，為900℃到1400℃，而且巖漿由高壓形成，不需要氧氣，所以再多的水也只能降低巖漿的溫度，不會澆滅噴發的火山。

另外，極端降雨無法與火山噴發所產生的巨大能量抗衡。潘彤分析說：“以瑟爾塞島的火山為例，它平均每次噴發的威力達到了20 000～40 000噸TNT炸藥爆炸當量，基拉韋厄火山噴發的能量比這還要大得多，想要阻止火山噴發，降雨顯然是螳臂擋車。但是，雖然無法澆滅噴發的火山，極端降雨卻可以在一定程度上控制火山灰的污染。”