地火劫：火山的那些“殺手锏”

索何夫 李智宇

作為一顆內核包含了大量不斷衰變放熱的放射性元素，并有著火熱“心臟”的行星——地球歷來是不平靜的，大大小小的火山不定期地對外宣泄著這顆古老星球深處的怒火。哪怕經歷了數十億年的時光，地球的“脈搏”仍然充滿了活力。由于只會發生在相對固定的區域，火山對世界上大多數人而言陌生又恐懼，那火山的“殺手锏”，到底有哪些呢？

說起火山，絕大多數人首先想到的肯定是翻滾冒泡、散發著暗紅色光芒的熔巖，也會習慣性地認為，火山的“大殺器”就是滾燙的熔巖。然而，事實卻并非如此。

雖然火山熔巖的溫度通常在800～1500℃之間，輕而易舉地就能將人燒成灰燼，不過對于任何擁有正?；顒幽芰Φ娜硕?，要避免這種結局并不是件難事：盡管火山熔巖流“無堅不摧”，卻是徹頭徹尾的“龜速”。根據熔巖成分的差異，其黏度會在一定程度上影響流速，而大多數熔巖流的速度都只有5～10千米/小時，與人類的步行速度相當，有些甚至更慢。只要還能走得動路而且不打算送死的人，就肯定能避開它。而熔巖所破壞的，通常是那些一時間無法轉移的固定資產，比如正好途徑的農田、林地、居民區等。除此之外，熔巖流也可能引發次生火災。

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2021年在世界范圍內爆發了多次火山活動，如埃特納火山、日本的櫻島火山、五月的尼拉貢戈火山等。

在電影《侏羅紀世界2》里，男主角在火山熔巖流前逃生的橋段，形象地表現了熔巖的速度有多么緩慢。

冰島火山爆發時，大量冰島人前去參觀，一點兒也沒有緊張感。（圖片來源：人民視覺）

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羅馬歷史學家小普林尼于公元79年目睹了維蘇威火山噴發之后，對火山爆發的類型進行了比較。普林尼式火山噴發以這位歷史學家的名字命名。

而火山造成的大規模傷亡，幾乎全都是在猛烈的中心式噴發中由大量噴出的火山氣體和火山彈造成的。在地殼下，高溫高壓的熔巖往往含有大量的揮發性氣體，其中包括了相當數量的水汽、甲烷和二氧化碳，以及揮發的礦物。尤其是各種各樣的氣態硫化物，比如二氧化硫和硫化氫。在壓力巨大的情況下，被高度壓縮的高溫火山氣體往往會以驚人之勢沖出火山口，甚至索性掀開一部分火山錐，形成一道毀滅一切的“死亡鋒刃”。

火山氣體一手包辦了絕大多數由火山爆發直接導致的人員傷亡。一次典型的普林尼式火山爆發所創造出的火山氣體可以引發覆蓋數百乃至上千平方公里的火山碎屑流，其推進速度可以達到120～200千米/小時，而剛爆發時的初始速度甚至可以超過500千米/小時，是大多數熔巖流速度的數十倍之多，幾乎無法逃避。

這些動輒上千攝氏度、且攜帶著強大動能的危險氣體流，足以將所經之處的任何活物焚燒殆盡，而被裹挾其中的大量火山碎屑——通常來自崩碎的火山山體、火山灰、凝固的火山巖，以及其他在半路上被裹挾進去的固態物質——則會充當“彈片”的角色，進一步增加破壞力。除此之外，火山氣體本身的毒性（尤其是各種含硫化合物）也能使其成為不折不扣的超級化學武器。即便避開了火山碎屑流的鋒面，周圍的人仍然可能因為中毒或者缺氧窒息而喪命。

正因如此，一座普林尼式/超普林尼式火山能夠制造的破壞是極大的，尤其是在其周圍恰好有密集人口居住時。作為第一座被詳細觀察的普林尼式火山，公元79年的維蘇威火山爆發一舉夷平了龐貝和赫庫蘭尼姆，直接造成了數萬人死亡，整座被火山灰埋葬的城市由此成為羅馬鼎盛時期的“標本”。更大規模的超普林尼式火山的毀滅性則更加駭人：印度尼西亞的喀拉喀托和坦博拉火山爆發時的火山碎屑流甚至在上百公里之外仍然留下了相當數量的致死記錄。其中，喀拉喀托火山直接被炸飛了整個山頂，在噴發結束后，其高度下降了三分之一以上。

除此之外，被拋入空中的熔巖和半熔融物質在凝固后，也會形成鋪天蓋地的巖石“暴雨”。在重力加速度的加持之下，這些形狀五花八門、大小不一的火山彈可以飛到很遠的地方，并對地面的人員、牲畜和建筑物造成威脅，在龐貝和馬提尼克，都有海上船只被火山彈重創的記錄。由于內部充滿氣泡，許多火山彈會形成比水的密度更低的“浮石”，在沿海的火山噴發結束后，海水中往往能發現大量的火山彈。

另外，在火山活動開始變得活躍時，地震經常也會如約而至。雖然地震活動本身會造成一定的破壞，但也能起到一定程度的示警作用——因為地震而從火山周邊遷走的人群，往往可以避開那些更加致命的打擊。

在20世紀初，古文明研究者注意到，公元前1600年左右似乎是個非常關鍵的年代。在不到一個世紀的時間里，全球文明版圖發生了翻天覆地的變化：古老的克里特文明落入暗影;印度河流域的哈拉帕文明也進入了衰退期;在東亞，盤踞在洛陽平原的中原部落同盟被東方崛起的商族擊敗;而在尼羅河三角洲，喜克索斯人和其他亞洲游牧民族一往無前，擊潰了中王國時代的埃及……在最初，這些劇變被認為是一系列孤立的事件，但最終，歷史學家們找到了一項關鍵的線索：在這一時期，全球各地都發生了顯著的氣候異常現象。更準確地說，是干旱與寒冷重創了古老的文明，并驅使著亞歐大陸草原上的游牧民族涌向了他們的土地。而導致這場氣候劇變的源頭，極有可能是在這一時期噴發的克里特火山。

雖然和整個地球的規模相比，一座火山似乎有些微不足道。但上億噸火山灰一旦在噴發中被送入大氣層，其后續影響就非常可觀了。1815年，印度尼西亞的坦博拉火山爆發，火山塵埃騰起到了超過40千米的高空，并迅速被大氣環流送往全球各地。在接下來的一年多時間里，這些火山灰阻擋住了很大一部分陽光，讓太陽看上去像是一只昏暗的紅色獨眼。在1816年，全世界的夏天不約而同地“消失”了：整個北半球的農業發生了普遍的嚴重歉收①，北緯30～40度之間的區域中，在當年六月記錄到多次降雪。事后的計算表明，被火山拋入空中的巖石與火山灰居然多達170立方千米。在火山西北1000千米之外，地表落下的火山灰仍有數厘米之深！

雖然奪走了一整個夏天，并引發了持續數年的經濟衰退和作物歉收的坦博拉火山算是個“大家伙”，但以火山噴發指數衡量，它的級別不過勉強達到了VEI-7。從理論上講，一座真正的超級火山的爆發足以讓地球在數十年中陷入漫長的寒冬——這對于人類文明而言將是致命的。

①歉收

指農作物、果品或水產品產量低。

印尼火山釋放的濃煙和火山灰高達5千米。（圖片來源：人民視覺）

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火山爆發指數（Volcanic Explosivity Index，簡稱VEI）是1982年美國地質調查局的紐豪爾教授和夏威夷大學馬諾阿分校的斯蒂芬·塞爾夫提出的量表，以噴出物體積、火山云和定性觀測用來量度火山爆發的強烈程度。非爆炸性噴發強度為0級，指數每增1級表示火山爆發威力大10倍。歷史上最大型的火山爆發強度為9級。

在美國懷俄明州的黃石超級火山群，以及新西蘭北部的陶波火山，都有能把世界攪個天翻地覆的巨無霸。作為火山中的大塊頭，這些巨大的火山平時通常都“真人不露相”，極少“動真格的”。超級火山要攢足一波“怒氣”，多半需要數萬甚至是數十萬年的時間。也正是多虧了這點，我們才不必時時刻刻都在它們的陰影下惶惶不可終日。

黃石超級火山群

即便如此，這些巨型火山的存在，仍然是懸掛在整個人類文明頭頂上的一柄達摩克利斯之劍——一旦它們從沉眠中蘇醒，整個地球生物圈都將實打實地面臨它們的可怕怒火。希望未來的人們能通過必要的技術和知識去化解這些大家伙的威脅，而不是只能無助地祈禱著它們繼續保持安靜。