火山“一怒吼”,地球“抖三抖”

2022-04-25 06:44水钰
科学大众 2022年7期
关键词:汤加火山爆发岩浆

● 文/水钰

汤加,美丽与危险并存

汤加由170多个大小不等的岛屿组成,是太平洋岛国中历史最为悠久的王国。因为地处太平洋西部赤道附近、国际日期变更线的西侧,汤加有幸迎来世界上第一缕阳光,是世界上最先开始新一天的国家,也被称为“日出之国”。

除了享有碧海、蓝天、白沙滩,汤加还有原始的海岛风光、茂密的热带雨林、海水涌入礁石时形成的独特喷泉、成群的座头鲸……可谓是美丽的仙境。

但是,美丽的汤加也是一个身处危地的国家。它位于环太平洋火山地震带上,国土基本都是由火山喷发生成的。这次火山喷发的洪阿哈阿帕伊岛在汤加首都努库阿洛法以北约65千米。这里是高度活跃的汤加-克马德克群岛火山弧的一部分,它是火山弧上最著名的一座火山岛,2014年由火山喷发形成,其后的7年间,不间断的火山喷发持续塑造,让它从无到有,生成为一座岛屿。

而这一次的喷发,让它从有到无。在火山喷发后的第三天,卫星采集到了火山口附近区域令人震惊的景象:300万平方米的洪阿哈阿帕伊岛几乎完全被海水淹没,仅剩岛屿西南部16.5万平方米和东南部2万平方米的火山锥露出水面。

知识链接

火山主要分为活火山、休眠火山和死火山三类。活火山是指正在喷发过程中或在人类历史上周期性喷发的火山,比如日本的富士山、意大利的维苏威火山;休眠火山是指有史以来喷发过,此后长期处于相对静止状态的火山,比如中国的五大连池火山群;而死火山是指史前喷发过后再无喷发记载的火山,比如非洲的乞力马扎罗山。

日本的富士山

中国的五大连池火山群

非洲的乞力马扎罗山

引发严重的连锁反应

这次汤加火山的喷发如此快速和猛烈,十分罕见。喷发导致强烈地震所引发的海啸,波及范围已经覆盖大半个太平洋,包括邻国斐济和萨摩亚,远至日本、美国、澳大利亚和新西兰。

为什么这一次的海啸影响范围这么大呢?海啸属于一种长周期的重力波,它的波长可达数百千米,传播速度可以达到每小时700千米以上。长周期的重力波具有长途奔袭的能力,所以越洋海啸会对数千千米以外的地区产生影响。经过初步分析,此次海啸主要是由火山喷发引起火山口崩塌或滑坡造成的可能性最大。加之火山喷发引发的气压扰动也可能扩大海啸的规模,加剧海啸的影响。此次火山喷发释放的能量是近20年来全球火山喷发能量最大的一次。

知识链接全球海啸的发生区主要分布在哪里

海啸,主要是由于海底地震、火山爆发、海底滑坡等所产生的破坏性海浪过程。海啸按成因可分为3类:地震海啸、火山海啸和滑坡海啸。

据监测,80%以上的海啸都是由地震引起的。由于火山喷发引起的海啸占到5%左右,全球的海啸发生区大致与地震带一致。在环太平洋地区发生的海啸事件占71%左右,地中海区域占15%左右,加勒比海和大西洋这个区域大约占9%。

汤加海底火山喷发引发的海啸之所以能引起严重后果,主要是因为由火山喷发引发的海啸形成原因比较复杂,监测、预警难度大。而地震海啸可以依据地震监测系统快速确定地震参数,进而对地震所引发的海啸事件进行预警、预测。跟地震海啸相比,火山喷发引起的海啸周期较短、远距离传播的损耗较大,对距离火山较近的局部地区的影响和致灾能力更强,预警难度更大。

汤加海底火山喷发后将火山岛劈为两半

或许有同学会问:水火不容,当海底火山喷发时,炽热的岩浆遇上冰冷的海水,为什么没被浇灭?海水为何没能将火山喷发遏制在海平面以下?

在现实生活中,灭火一般会用水、沙土或者灭火器。人们利用降低温度、隔绝空气的方式来阻止火苗的燃烧。可是,最高温度可达1 400℃的岩浆不同于火焰,它依靠放射性元素聚集衰变产生的高温将周围的岩石熔化才得到岩浆,与空气没有多大的关系。因此,海水只能冷却岩浆,无法将其“熄灭”。

考虑到岩浆的能量来源于海底源源不断的供给,海水对岩浆的冷却作用也只是一时的。最终,岩浆会将海水汽化。就如同炒菜时少量的水遇上了热油,油便会立刻四处飞溅。只有当水全部汽化后,锅里的热油才会平静下来。但在茫茫大海中,岩浆也不

知识链接万里驰援传递中国温度

可能将海水全部汽化,在这一过程中就形成了比陆地上猛烈百倍的海底火山喷发。不仅如此,科学家还认为,熔岩从火山中喷出来的速度过快,海水没有足够的冷却时间;火山口距海面仅150~200米的高度,没有深海的高压帮忙抑制喷发,这些都是造成汤加海底火山剧烈喷发的可能原因。

虽然水火不容,但是火山和海水有着不一般的“缘分”。火山喷发产生的惊人冲击波,以接近音速的速度向外辐射,并在太平洋和大西洋引发了海啸。从卫星拍摄的照片来看,来自火山喷发的冲击波横扫大海,扩展出了太空中肉眼可见的、直径至少为2 000千米的一个巨大圆环,席卷周边上百平方千米的海洋。在大气层中形成的声波,如同水波一样,其巨大的声响在斐济、新西兰与澳大利亚都清晰可辨。

汤加火山喷发后,中国政府第一时间实施了紧急救援行动。1月27日,价值100万元人民币的救灾物资顺利抵达汤加首都努库阿洛法。这是汤加在火山灾难后收到的第一笔外国救援。2月15日,负责向汤加运送救援物资的中国海军舰艇编队抵达汤加首都努库阿洛法,这是中国政府驰援汤加的第二批援助物资。除夕启航,元宵抵达,万里驰援,传递着中国温度。

生态遭到破坏

猛烈的火山喷发,给汤加人民带来了巨大的灾难。汤加赖以生存的农业、渔业和旅游业都受到火山喷发带来的严重的负面影响。

随着火山的喷发,有的岛屿被摧毁,火山物质也改变了周边的海洋生态。汤加当地的渔业和海洋生物要经历生存环境的变化。大量红色的、褐色的火山浮石漂荡在汤加海面上,绵延几十千米。它们或许很快被推上海岸,或许漂荡千万米,让我们在很久之后仍旧能感受到那罕见火山喷发的毁灭性力量。

一艘轮船被海啸卷上岸,歪倒在电线杆旁

汤加全境被一层火山灰覆盖

汤加火山喷发对周边地区生态造成的影响也警醒我们,人类赖以生存的美好环境可能转瞬即逝。

尼拉贡戈火山

富埃戈火山

知识链接近年致命的火山爆发事件

●1815年4月,印度尼西亚坦博拉火山爆发

共有170立方千米的火山灰被喷发至平流层中,喷发高度达44千米以上,火山高度也从4 100米降到了2 850米,直接死亡人数达9.2万。

●1883年8月,印度尼西亚喀拉喀托火山爆发

爆炸声巨大,喷发的灰烬、石砾和烟雾直窜云霄,高度达27千米,还引发了巨大的海啸,超过3.6万人死亡。

●1902年5月,西印度群岛培雷火山爆发

导致整个圣皮埃尔城湮灭,3万多人死亡。

●2002年1月,刚果(金)尼拉贡戈火山爆发

摧毁果玛城中数个住宅区,造成约250人遇难,50万人无家可归。

●2010年11月,印度尼西亚梅拉比火山爆发

发生在人口稠密的爪哇岛中部,造成300多人罹难,约28万人撤离。

●2018年6月,危地马拉富埃戈火山爆发

喷发的火山灰高达1.1万米,覆盖附近20平方千米区域,导致死亡人数过百。

猜你喜欢
汤加火山爆发岩浆
南太平洋岛国汤加的独特魅力
“失联”38天后,汤加恢复网络通信
“火山”爆发
火山爆发了!
火山喷的不是火
岩浆里可以开采出矿物质吗?
汤加禁止女生打橄榄球玩拳击
火山爆发前
自然力量
狰狞的地球