本世紀(jì)以來最強(qiáng)！湯加火山噴發(fā)，會引發(fā)極端氣候變化？火山灰會飄到中國嗎？

本文專家:王永彬, 中國科學(xué)院大學(xué)博士，云南大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院副教授

北京時間1月15日12時左右，位于南太平洋島國湯加的洪阿哈阿帕伊島火山突然猛烈噴發(fā)，在不到1個小時的時間里，整個湯加群島就被厚厚的火山灰云團(tuán)所完全籠罩而瞬間“失聯(lián)”，并引發(fā)周邊國家海嘯預(yù)警，甚至波及萬里之外的日本。

這個消息迅速傳遍全球，成了人們茶余飯后的熱門話題。

甚至還有不少網(wǎng)友問：火山灰會飄到中國嗎？

據(jù)央視新聞消息，除海嘯以外，此次湯加海底火山噴發(fā)所引發(fā)的又一大災(zāi)害就是火山灰。

而專家表示，火山噴發(fā)后類似二氧化硫的氣體**正在逐漸向西飄散。**目前主要在南半球活動，短時間內(nèi)不太可能飄到我國。

什么是火山？火山噴發(fā)如何發(fā)生？湯加火山噴發(fā)會引發(fā)氣候變化嗎？一系列問題也縈繞在大家的心頭。

火山噴發(fā)是如何發(fā)生的？ 火山是地球釋放內(nèi)部能量的一種方式，即由地下熔融的巖漿及其攜帶的固體碎屑沖出地表，或以熔巖形式堆積形成山體，或以火山灰隨氣流遷移遠(yuǎn)處卸載。

形成火山的巖漿常由富含揮發(fā)性氣體（H2O、CO2、SO2、H2S等）的熔融狀硅酸鹽物質(zhì)組成。以硅酸鹽中SiO2含量，可以分為超基性（< 45%）、基性（45 ~ 52%）、中性（52 ~ 65%）、酸性（> 65%）。

**SiO2****含量越高，揮發(fā)分含量越多，火山爆發(fā)越強(qiáng)烈，**尤其是酸性火山巖噴發(fā)大量火山灰，可以揚(yáng)塵到幾公里到幾十公里高處，并隨著大氣擴(kuò)散到幾百或幾千公里外。

這些巖漿一般來源于地殼深處約100~150 km處，處于高溫、高壓的狀態(tài)下，而其中的揮發(fā)分增加會加大膨脹擠壓力，一旦上覆巖石變薄或出現(xiàn)裂隙，就會沿薄弱處向上遷移，并爆發(fā)形成火山。

而這些薄弱處，包括板塊離散型邊界和板塊匯聚型邊界，尤其是后者。因?yàn)樵诎鍓K匯聚交界處，一個板塊會俯沖到另一個板塊之下，俯沖下去的板塊脫水誘發(fā)上覆巖石熔融形成巖漿，部分巖漿會上升到地面從而形成火山。

因此，火山在地球上分布是不均勻的，主要集中在洋-陸板塊匯聚的環(huán)太平洋帶和陸-陸板塊匯聚的地中海-喜馬拉雅帶。

**湯加火山噴發(fā)會引發(fā)氣候變化？**火山噴發(fā)會伴生飄揚(yáng)的火山灰及溢流的熔巖，不僅會污染環(huán)境誘發(fā)酸雨，還會危及航空交通誘發(fā)生命、財產(chǎn)損失，甚至大量火山灰進(jìn)入平流層（地表上空10千米至50千米高度）形成硫酸鹽氣溶膠，阻擋太陽輻射，產(chǎn)生“陽傘效應(yīng)”，影響全球氣候。

1982年，美國火山學(xué)家提出火山爆發(fā)指數(shù)（VolcanicExplosivity Index，簡稱VEI），即根據(jù)火山噴出物體積與噴發(fā)柱高度來衡量火山爆發(fā)強(qiáng)烈程度。非爆炸性噴發(fā)的火山的VEI為0，而爆炸性噴發(fā)的火山VEI從1到8，具體如下：

1880年以來，全球經(jīng)歷了數(shù)次大規(guī)模的火山爆發(fā)，火山爆發(fā)等級均在VEI-6級以內(nèi)。從NASA的記錄看，大規(guī)?；鹕奖l(fā)后，常伴隨數(shù)年的全球氣溫回落。然而，全球氣溫本身也存在波動的特征。

從長期來看，火山爆發(fā)導(dǎo)致的氣溫波動幅度與其他時期氣溫的波動并不存在顯著差異。所以，VEI-6級以內(nèi)的火山爆發(fā)對全球氣溫的變化并不會有顯著影響。

而本次湯加火山爆發(fā)等級為普林尼式，估測VEI強(qiáng)度為5～6級，屬于本世紀(jì)以來最強(qiáng)，略低于1991年菲律賓皮納圖博火山噴發(fā)（6級），強(qiáng)于2010年冰島火山噴發(fā)（4級）和2011年智利普耶韋火山噴發(fā)（5級）。

而1991菲律賓呂宋島皮納圖博火山，其造成了之后兩年的全球氣候異常，全球陸地平均溫度下降0.5度。本次火山噴發(fā)的強(qiáng)度比這些都要弱，它所帶來的氣候影響可能只是暫時的。

本次火山噴發(fā)位于南半球，火山灰逐漸向西邊漂移進(jìn)入澳大利亞東部海岸，對北半球的直接氣候影響是比較弱的。只要后期沒有更大的噴發(fā)，2022年的氣候應(yīng)該不會受到多大影響。

盡管如此，由于湯加火山正好處于厄爾尼諾的重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域，這里劇烈的大氣波動會否引起更為極端的拉尼娜或者厄爾尼諾事件，仍然值得我們繼續(xù)關(guān)注。

**地球上曾有哪些著名的火山爆發(fā)事件？**有些火山在人類有史以前就噴發(fā)過，但不再活動，稱之為“死火山”。

地球上已知的“死火山”約有2000座。人類有史以來，尚在活動或周期性發(fā)生噴發(fā)活動的火山，稱為“活火山”，已發(fā)現(xiàn)的“活火山”共有523座。

**富士山噴火口數(shù)量增近6倍意味著什么？**湯加火山噴發(fā)后，韓國Channel A電視臺15日報道稱，日本富士山噴火口的數(shù)量增加近6倍。尤其是2021年12月，富士山附近發(fā)生4.9級地震，引發(fā)當(dāng)?shù)孛癖妼τ诨鹕絿姲l(fā)的擔(dān)憂。

火山能否噴發(fā)涉及三個條件：地下有巖漿，有上涌通道，有上涌動力。

一般來說，活火山在休眠期內(nèi)積蓄能量，深部的巖漿上涌到巖漿房，在巖漿房積累的能量足夠多時，受壓力作用會沿著火山通道向上涌，形成火山噴發(fā)。

富士山是位于太平洋板塊俯沖到亞歐板塊誘發(fā)的島弧火山帶上，屬于巨型休眠火山。從公元8世紀(jì)至今的1300多年中發(fā)生了17次噴發(fā)，相當(dāng)于每100年就會噴發(fā)近兩次。而最近的一次噴發(fā)在1707年（寶永大噴發(fā)），已經(jīng)過去300年，即富士山已經(jīng)休眠了300多年，底下又積蓄了大量的巖漿，巖漿庫的內(nèi)部壓力已上升到160萬帕斯卡，這幾乎是觸發(fā)火山噴發(fā)所需壓力的16倍，超過了上次噴發(fā)的壓力。

而**最新消息稱富士山的噴火口短時間中增加了6倍，從原先的44個暴漲到如今的近300個。**同時，2021年12月富士山附近還發(fā)生4.9級地震。顯然富士山具備了火山噴發(fā)的基本條件，存在再噴發(fā)的可能。

據(jù)專家分析，富士山之所以長時間沒有噴發(fā)，可能和寶永大噴發(fā)有關(guān)?；鹕絿姲l(fā)是需要能量的累積，**一般來說噴發(fā)等級越小，積累的能量就越小，重現(xiàn)期就越短，**比如：日本富士山噴發(fā)3級的重現(xiàn)期可能是在100年左右，但是上一次噴發(fā)等級是VEI-5，噴發(fā)規(guī)模較大，消耗了大量的能量，因此才導(dǎo)致了300多年沒有噴發(fā)。

不過富士山火山是否會在近期噴發(fā)，還需要富士山火山監(jiān)測機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，監(jiān)測機(jī)構(gòu)會對富士山火山的巖漿情況做出預(yù)報，預(yù)報的成功率其實(shí)非常高，一般情況下只會發(fā)生錯報，也就是報了預(yù)警，但巖漿因?yàn)閯恿Σ蛔愕雀鞣N原因沒有噴發(fā)；而不會發(fā)生漏報，也就是沒有預(yù)報，但火山噴發(fā)了?，F(xiàn)如今當(dāng)?shù)夭⑽窗l(fā)布火山預(yù)警，這也說明現(xiàn)如今的富士山比較安全。

火山噴發(fā)如何把損失降低？火山噴發(fā)屬于地球內(nèi)部調(diào)整誘發(fā)的釋放能量方式之一，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類能夠干擾的能力，因此火山噴發(fā)是不可以避免的。

但火山噴發(fā)前往往會有預(yù)兆，比如：氣體噴發(fā)、地震、地?zé)嵘叩龋@是因?yàn)榈叵聨r漿在上涌過程中，部分巖體會破裂下陷或向上抬升，形成形變，嚴(yán)重的會形成地震，被稱作“火山地震”。

目前國際上將火山監(jiān)測技術(shù)分為三大類，即火山地震監(jiān)測、火山形變監(jiān)測和火山氣體監(jiān)測。

監(jiān)測火山活動性的大多數(shù)地震儀布設(shè)在距火山口1 ~ 15 km 范圍內(nèi)，取得有多年記錄的背景地震活動基線，推測可能的前兆活動，已成為預(yù)報火山噴發(fā)的主要工具。

得益于可探測微小運(yùn)動的衛(wèi)星數(shù)據(jù)、跟蹤地下深處熔融巖石的地面?zhèn)鞲衅饕约翱梢源钶d在飛過沸騰山脈上空的無人機(jī)上的氣體嗅探裝置，科學(xué)家在監(jiān)測圣海倫斯火山取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

由于監(jiān)測設(shè)備的增加和升級，在過去的40年中，科學(xué)家成功地預(yù)測了許多火山噴發(fā)的時間。

然而，如何通過查看氣體排放和地表形狀等數(shù)據(jù)來推演地下深處的情況，即每個火山的個性——獨(dú)特的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，成為火山學(xué)家面臨的一個新挑戰(zhàn)?；鹕较到y(tǒng)復(fù)雜、隱蔽，以至于火山的預(yù)報不會像氣象預(yù)報那樣好。

所以，人們應(yīng)該及時關(guān)注相關(guān)信息和政府安排，在可行的情況下，遠(yuǎn)離火山居住。

當(dāng)然，火山是地球內(nèi)部的調(diào)整，也是對人類“過度活動”的警告。人類應(yīng)該深度認(rèn)識地球，并與之和諧相處，才是最有效、最低成本、最小危害的“防火減災(zāi)”措施。