海底火山綻放的“死亡之花”

□文/林寬雨

在2022年1月中旬、下旬這段時間，最讓人關注的本該是即將到來的春節和冬奧會，一個位于南太平洋西部、名為湯加的島國卻意外地引起全世界的關注。原因大家都知道了，這個島國爆發了大規模的火山噴發事件。噴發的火山讓湯加上空出現一朵巨大的“蘑菇云”，云團周圍出現向四周擴散的沖擊波，遠遠看去，猶如一朵慢慢綻放的“死亡之花”。

危險的環太平洋火山帶

意外的火山噴發，讓總人口只有10萬的湯加瞬間成為全世界關注的焦點。至于這里為什么會有火山噴發，還要從火山的分布說起。

我們知道，從火山中噴出的是呈熔融狀態的巖漿，這些巖漿一般位于地殼深處100~150千米的地方。因為本身處于高溫、高壓狀態，內部又富含揮發性氣體，這些巖漿在地下總感覺“憋得慌”。一旦頭上的巖石變薄或者出現裂縫，它們就會以此為通道噴涌而出，而板塊之間的交界處就是它們的主要通道之一。據說，現代噴發的火山中，80%都位于太平洋板塊周圍的環太平洋火山帶上，而湯加恰恰就在這條火山帶上，所以這里很容易成為火山噴發地。

火山的種類和噴發強度等級

雖然地下熔融的巖漿會從找到的通道中噴出，但它們不會一直噴。根據巖漿噴發情況，火山可分為兩大類——在人類有記錄以來就沒噴發過的死火山和在人類有記錄以來尚在活動或周期性噴發的活火山。其中，活火山還可以繼續細分為近幾十年沒有任何活動痕跡的休眠火山和周期性噴發的活火山。

當然，因為火山的噴發行為并沒有什么規律可循，死火山也有再噴發的可能，因此每一組的成員也不是固定的。

在這幾種火山中，最受人們關注的自然就是那些周期性噴發的活火山。像對待臺風、地震等自然災害一樣，人們對火山噴發的強烈程度也進行了等級劃分。目前最常用的火山強度等級劃分方法，是美國科學家在1982年提出的火山爆發指數。這個指數根據火山噴發物流量的不同，將火山噴發分為8個等級，對應的噴發物流量從0.00001立方千米到1 000立方千米，每增加1級，噴發物的流量增加10倍。本次湯加火山噴發的強度估測為5~6級，屬于21世紀以來最強的火山噴發，據說所釋放的能量相當于1 000顆廣島原子彈爆炸。

火山噴發也分等級

湯加火山噴發造成哪些影響

此次噴發的湯加火山是一座海底火山，在它噴發后，最先受到波及的就是附近的海洋生物。首先，在火山噴發瞬間，溫度迅速上升的海水和覆蓋海底的熾熱巖漿給周圍的海洋生物帶來了毀滅性打擊，巖漿中攜帶的硫化物還威脅到了更遠處的海洋生物；其次，火山噴發產生的大量火山灰遮擋陽光，使得海水中藻類的光合作用減弱，進一步影響了一些靠藻類光合作用生存的生物；最后，火山噴發產生的渾濁顆粒堵住了一些礁棲生物的呼吸、濾食孔，造成礁棲生物死亡。

除了殃及海洋生物，湯加火山噴發也給人們的生產、生活帶來了多方面的影響。比如，因為火山噴發造成大量海洋生物死亡，進而破壞了湯加及周邊國家的漁業資源；火山噴發所釋放的物質與大氣作用后會形成酸雨，這可能會影響湯加及周邊國家的糧食產量；火山噴發產生的火山灰會對湯加及周邊國家的空氣和水造成污染，進而對居民健康產生不利影響……當然，人們最關心的可能就是這次火山噴發會不會對全球氣候產生影響。

湯加海底火山爆發形成的“蘑菇云” 供圖/視覺中國

在1815年噴發的印尼坦博拉火山，最終導致次年全球氣溫下降了0.53℃左右，進而造成了糧食減產和全球性饑荒，這一年也被一些國家視為“無夏之年”。如今，人們擔心湯加火山噴發會造成又一個“無夏之年”的出現。令人欣慰的是，根據研究人員的分析，這次火山噴發產生的影響要比1815年那次小很多，不會出現另一個“無夏之年”。

熾熱的巖漿為什么可能導致全球降溫

關于火山噴發對全球氣候的影響，一些人可能會心存疑惑：火山噴出的明明是熾熱的巖漿，為什么反倒可能引起全球氣溫下降呢？

其實，在火山噴發后，可能對氣候造成潛在影響的并不是巖漿，而是火山灰。火山噴出的火山灰中含有二氧化硫氣體，它們會隨著火山灰進入平流層并在里面發生一系列反應，形成硫酸鹽氣溶膠。大量的氣溶膠匯聚在一起，就如同給地球打了一把傘，會把大量的太陽光反射出去，從而造成地球溫度下降。人們還給這種現象起了一個很形象的名字，叫“遮陽傘效應”。因為本次湯加火山噴發釋放的二氧化硫量遠遠少于印尼坦博拉火山噴發釋放的二氧化硫量，所以對全球氣溫的影響不會很大。

監測火山噴發還很難

為了減少火山噴發造成的破壞，人們也利用一些監測設備來監測火山噴發的時間，比如在火山口附近布設地震儀、在地面安裝能夠跟蹤地下深處熔融巖石運動的傳感器、利用裝有氣體嗅探裝置的無人機監測火山上空氣體，等等。雖然這些監測手段在過去的幾十年中成功預測了不少火山噴發的時間，但由于火山系統復雜、結構獨特等原因，目前對火山噴發的監測難度依舊很大，尤其是像湯加火山這樣的海底火山。

針對這些處于茫茫大海中的火山，目前人們只能根據已有的噴發資料，去推算下一次可能活躍的周期和時間。這樣的方法比較原始，準確度也不高，所以像湯加火山這樣的海底火山何時噴發、何時結束都無法確定。

不過，相信隨著科技的發展，人們一定能研制出更先進的設備監測火山的一舉一動，減少火山搞突然襲擊的可能性，將火山的破壞程度降得更低。

火山灰可能影響全球氣溫