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[头条] 易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？

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周志红 发表于 2022-1-18 08:49:21 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
导读：1月14日至15日，在南太平洋岛国汤加洪阿哈阿帕伊岛附近发生了一次猛烈的普林尼型火山喷发，导致汤加被火山灰覆盖，通讯中断，距离汤加6000英里（约9656公里）外的南美洲国家秘鲁已有2人因溺水丧生，汤加首都努库阿洛法已恢复80%电力，但网络仍然中断。
【文/ 观察者网专栏作者 易靖坤】
老实说，汤加洪阿哈阿帕伊岛海底火山并不是突然活动，早在2014年底到2015初，该海底火山就有活动记录，彼时严重影响了汤加上空的国际航线。然后火山进入大约六年的平静期，2021年12月，火山再度活跃，12月20日的喷发高度达到15公里，到2022年1月3日，火山基本上停止喷发。1月6日，远在太平洋另一端的加拉帕戈斯群岛的沃尔夫火山喷发，成为火山活跃的序曲。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第1张图片
环太平洋火山地震带，黑圈为汤加海底火山位置，箭头为加拉帕戈斯群岛位置。
1月13日开始，汤加洪阿哈阿帕伊岛海底火山再度活跃，14日喷发柱达到了17公里，汤加派出地质工作人员前往观测，一些14日的喷发的壮观图片也传来。大家都知道这个海底火山十分活跃会持续喷发，也并没有把它当做很严重的事件看待，直到15日早上都还有网友发博欣赏汤加火山爆发形成的壮观美景，但是谁也不会知道它居然会发生一次大规模的普林尼式喷发。
北京时间1月15日中午12点左右，随着各大卫星监测到南太平洋上一个巨大的蘑菇云腾空而起，其气势瞬间压过了其南边的低压系统：汤加海底火山大规模爆发了。因为其威力过于强大，此次爆发的实地地面的观测资料无法传出（甚至有理由怀疑是否有近距离的观测资料存在），到目前为止都只能通过卫星资料来观测这次爆发，爆炸的声音在800km外的斐济都能清晰听到，此外远在太平洋北部的阿拉斯加也有监测到爆炸响声。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第2张图片
14日喷发的图片，因为15日的爆炸过于强烈，暂时没有15日大爆炸的图片流出。
有专家声称这是人类记录到的最响的声音，这次火山爆发是近三十年来最强的火山爆发，这次爆发的喷发柱超过20公里，有可能达到30公里，喷发造成的蘑菇云团直径超过430km，超过上海到合肥的直线距离，如果将火山放置于太湖，那么这个蘑菇云团可以将苏州合肥南京杭州上海无锡等城市囊括其中。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第3张图片
拍摄于15日大爆发前的汤加火山喷发云团的闪电 来自微博：逆生长的辣妈
其激起的爆发云团还突破对流层直达平流层，云顶亮温达到惊人的-100℃。云团内部还激发了很强的对流，形成壮观的闪电带。这次爆发把从2014年年底到2022年1月14日，间断喷发形成的火山岛基本摧毁殆尽，汤加在15日大爆发后受到火山灰、海啸、冲击波三重袭击处于失联状态，截至发稿时才刚刚恢复部分通讯，但是可以了解的是，汤加没有出现网友口中“灭国”或者“庞贝第二”等情况，没有出现重大伤亡，但是近岸区域损失较大，具体的损失报告还得等待通讯完全恢复以后才能了解。
汤加火山爆发对全球影响包括短期和长期影响，短期上看主要是冲击波、海啸、火山灰。海啸由火山爆发导致的海底地震、海底崩塌和大气重力波共同引发，海啸波袭击了环太平洋上的大部分沿海国家，日本、秘鲁、智利、美国等都观测到不同程度的海啸波，截至目前海啸已经造成秘鲁两人遇难。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第4张图片
汤加附近海底地形图以及整个火山口附近的海底地形建模，露出水面的是原本的岛屿。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第5张图片
汤加附近海底地形。
爆发时形成的冲击波传遍整个地球，中国于15日晚上监测到冲击波过境，期间各大城市的气象站的气压计都监测到了短时的气压波动。冲击波及其伴随的巨响声波在短距离具有相当的杀伤力，汤加的房屋应该受到了冲击波的冲击，民众的耳膜也应该受到不同程度的损伤。对于火山灰，目前来说首先是蘑菇云团下会有火山灰降落。
据新西兰消息，汤加塔布岛已经覆盖有2cm的火山灰了，等火山灰彻底降落以后可能不止2cm。火山灰会影响通讯和交通，污染水源，此外火山灰含有大量有毒物质，吸入火山灰会对呼吸道造成严重影响。而冲入平流层的火山灰受到强东风的影响会向西吹向澳大利亚进而覆盖到南半球部分地区。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第6张图片
新西兰海啸预警。
而长期影响则主要是对全球气候以及附带的农业影响，这种影响一般会在几个月到半年后才会有所体现。这里要引入火山喷发指数的概念，火山爆发指数（Volcanic Explosivity Index，简称VEI）是1982年美国地质调查局的纽豪尔教授和夏威夷大学马诺阿分校的斯蒂芬·塞尔夫提出的量表，以喷出物体积、火山云和定性观测用来量度火山爆发的强烈程度。
但是主要还是以喷出物体积来计算。VEI1的喷出物体积为0.00001～0.001立方千米，然后每升一个数量级（10倍）VEI指数提高一级，最高为8级。这次汤加火山喷发指数还没有一个明确的结果，目前认为在5~6级间，USGS（美国地质调查局）初步认为是一次VEI5级的火山爆发，但海外论坛也有很多学者认为可能达到VEI6级。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第7张图片
CFSv2预报2022年春季还会降一峰，表明当前拉尼娜事件在大气条件上仍未达到顶峰状态，并在今年上半年成为为反锁相拉尼娜事件。但是汤加海底火山的爆发是可能促使拉尼娜转向厄尔尼诺的，具体情况还得观察。
火山爆发喷出的物质体积大小和其对全球气温的影响能力直接相关，其中硫化物含量的多少是最重要的，因为硫化物可以转变为硫酸盐气溶胶遍布于大气中，阻挡来自太阳的热量辐射，是导致火山冬天的主要因素。上一次VEI6是1991菲律宾皮纳图博火山爆发，皮纳图博火山爆发的能量相当于6亿2千万吨TNT或者说48000枚广岛原子弹的威力，造成1200多人死亡，20多万人逃离家园。它向平流层喷射了一千五百万到两千万吨二氧化硫，减少了地球上10%的太阳辐射，直接导致了此后两年内全球平均气温下降了0.5℃。
而上一次VEI7火山爆发是1815印度尼西亚坦博拉火山爆发，直接导致了1816年的全球“无夏之年”。VEI8火山爆发在人类进入文明以来还没有发生过，全球能发生VEI8爆发的火山还是有很多个的，例如黄石超级火山、印尼多巴超级火山、新西兰陶波超级火山等。这种等级的火山爆发周期一般是上万年，VEI8级别的火山爆发一般会引发一次生物大灭绝事件。
汤加火山爆发根据哨兵5号卫星探测，释放了大概40万吨的二氧化硫，对比皮纳图博的两千万吨确实有点不够看，并且汤加火山爆发地处南半球，所以截至目前汤加的火山爆发的喷发量来说对全球气温特别是北半球气温的影响明显不如皮纳图博，甚至可以说不会出现明显的可观测影响，因此说来对农业影响也十分有限，不会出现所谓的“火山冬天”。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第8张图片
爆炸后岛屿基本上消失。
但需要注意的是对拉尼娜-厄尔尼诺的影响，该火山处于拉尼娜-厄尔尼诺监测海域附近，据CFSv2预报目前拉尼娜在大气条件上可能还没有处于顶峰状态，2022年春季可能会出现反锁拉尼娜事件，进而出现拉尼娜第三峰，但是汤加海底火山的爆发有可能会改变当地局地洋流和海温条件，促使拉尼娜转向厄尔尼诺，而火山对全球变暖的影响基本上可以忽略不计。
反观中国，1月15日7时至11时，中国各地的气象站或其他气压站都先后出现短时气压强波动，这是汤加火山爆发冲击波扫过中国的现象，它的冲击波将绕地球几圈后再消散。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第9张图片
而对于中国而言，东海广阔的大陆架带来的浅海水以及第一岛链的阻挡对海啸波能量有着很大的削弱作用，中国的海啸威胁很低，浙江石浦站最终记录到20cm的海啸波。
为什么？其一，第一岛链削弱海啸波，其二是中国东海大陆架缘故，海水浅，海啸波长长，在浅海水区域能量损失太大，到达中国东海岸边已经是强弩之末，所以不必担心汤加火山爆发形成海啸对我国影响。
海啸区别于海浪在于不是海水表面，而是整个大洋里面所有海水的运动，海啸的波长特别长，一般在数百公里，在深水洋面传播基本上不会有太大的能量损失。但是在浅水洋面被带动的海水质量减小总能量减小，波动的海水会冲击海底，海底也会吸收一部分波的能量，同时形成反射波，反射波会对海面的波浪产生干扰，抵消部分能量。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第10张图片
海啸的横截面，其长波穿过海洋并在接近海岸时进行压缩。来源：美国国家海洋和大气管理局
因此，这是不利于海啸波传播，广阔的浅海通过摩擦力能够大大消耗掉海啸波的能量。中国东海拥有广大的大陆架，平均水深349m，这对海啸的能量削弱是毁灭性的，加上东海大陆架边缘是岛链，岛链的存在会使得海啸波散乱和反射，进一步削弱了海啸波。
所以，中国东海沿岸面临的海啸威胁很低，而日本不一样，日本东海岸直面广阔的太平洋，并且日本大陆架很窄，出去就是日本海沟，水深很深，不足以削弱海啸波能量，加上日本外海没有岛弧保护削弱海啸波的能量，所以海啸传导到日本沿海时候能量损失比较少，所以日本受威胁很大。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第11张图片
日本列岛西部的构造环境，外海没有岛弧保护削弱海啸波的能量。来源：Nature
对于未来火山的活动预测来看，斐济的地震监测站点观测到17日火山附近的地震活动加剧，甚至在12:20左右发生一次较强地震，但是从卫星图上并没有发现大规模喷发的迹象，因此初步断定火山仍在在活跃，后续仍有爆发可能，但是强度未知。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第12张图片
截止17日上午的地震波监测。
对汤加海底火山而言，它虽然靠近于南太平洋地幔柱的位置但是并不是位于其上方，所以出现类似西伯利亚暗色岩事件可能性极低，但是现在不清楚该火山下方的岩浆库还有多少未喷发的物质等待喷发。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第13张图片
16到17日地震波监测。
当然，我们也有前车之鉴，1883年，喀拉喀托火山爆发，5月20日剧烈爆发以后在8月27日才是主爆发，最后成为一次顶级VEI6火山爆发，1815年坦博拉火山，4月5日第一次大爆发，4月10日主爆发，成为VEI7火山爆发，所以完全有理由怀疑汤加海底火山还会再次爆发，现在的一切结论都仅限于15日爆发以后的结论，未来也将持续关注这个火山的动向。
当然，众多网友也想借此关注其他著名火山的现状，举三个最受关心的火山例子：日本富士山，美国黄石超级火山，长白山天池火山。日本富士山共喷发18次，其中公元800年、864年和1707年3次大喷发。富士山自1707年的最后一次喷发后休眠至今。日本机构认为富士山喷发周期是900年左右，因此富士山还没到达其喷发周期，但是大地震可能提早引发富士山喷发，1707年富士山喷发和一次8.5级左右地震有密切联系，1707富士山喷发量大概是0.8立方千米，属于VEI4爆发。
长白山天池火山应该是中国最大的火山，在公元1200年和公元前5000年都有喷发事件，据说在公元1200年左右的长白山火山喷发是两千年以来全球最大的火山爆发事件之一，等级为VEI7（有说VEI6），当时喷出的火山灰覆盖到远至日本海及日本部分地区，目前来说长白山火山处于休眠状态，也受到我国地震局等的密切监测，由于长白山火山喷发周期未到，没有发现其复苏迹象，其喷发威胁目前是极低的。
易靖坤：汤加火山爆发——“无夏之年”会再现吗？ 第14张图片
模拟图像显示，如果黄石火山喷发，随即而来的火山灰将会吹散到330立方公里外的北美海岸。来源：science news
美国黄石超级火山喷发周期约为60到70万年，它拥有全世界最大的岩浆库，200余万年以来，黄石火山发生过3次超大规模的爆发，其中两次都达到了VEI8级，黄石火山距离上次喷发已经过了63~64万年，换句话说，黄石火山在未来十万年内爆发概率极大，它的爆发必然会是全球性的灾难。美国联邦地质调查局、犹他大学和黄石国家公园共同组成的黄石火山观测站一直密切监测黄石火山地区的火山活动状况，如有异常会立即向全世界发送警告。
火山活动是地球的自然现象，它有利有弊，没有火山就没有现在地球的大气，也没有很多火山灰形成的丰沃土壤，但是现代火山喷发却是人类面临一大自然灾害之一，只有多了解多研究火山活动，才能做好有效预防，并从中获利。
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二哥竞彩实体店 发表于 2022-1-18 09:09:30 | 只看该作者
 
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展丹枫 发表于 2022-1-18 09:49:03 | 只看该作者
 
期待黄石史诗级喷发或者传奇级喷发
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