地火劫：火山的那些“杀手锏”

索何夫 李智宇

作为一颗内核包含了大量不断衰变放热的放射性元素，并有着火热“心脏”的行星——地球历来是不平静的，大大小小的火山不定期地对外宣泄着这颗古老星球深处的怒火。哪怕经历了数十亿年的时光，地球的“脉搏”仍然充满了活力。由于只会发生在相对固定的区域，火山对世界上大多数人而言陌生又恐惧，那火山的“杀手锏”，到底有哪些呢？

说起火山，绝大多数人首先想到的肯定是翻滚冒泡、散发着暗红色光芒的熔岩，也会习惯性地认为，火山的“大杀器”就是滚烫的熔岩。然而，事实却并非如此。

虽然火山熔岩的温度通常在800～1500℃之间，轻而易举地就能将人烧成灰烬，不过对于任何拥有正常活动能力的人而言，要避免这种结局并不是件难事：尽管火山熔岩流“无坚不摧”，却是彻头彻尾的“龟速”。根据熔岩成分的差异，其黏度会在一定程度上影响流速，而大多数熔岩流的速度都只有5～10千米/小时，与人类的步行速度相当，有些甚至更慢。只要還能走得动路而且不打算送死的人，就肯定能避开它。而熔岩所破坏的，通常是那些一时间无法转移的固定资产，比如正好途径的农田、林地、居民区等。除此之外，熔岩流也可能引发次生火灾。

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2021年在世界范围内爆发了多次火山活动，如埃特纳火山、日本的樱岛火山、五月的尼拉贡戈火山等。

在电影《侏罗纪世界2》里，男主角在火山熔岩流前逃生的桥段，形象地表现了熔岩的速度有多么缓慢。

冰岛火山爆发时，大量冰岛人前去参观，一点儿也没有紧张感。（图片来源：人民视觉）

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罗马历史学家小普林尼于公元79年目睹了维苏威火山喷发之后，对火山爆发的类型进行了比较。普林尼式火山喷发以这位历史学家的名字命名。

而火山造成的大规模伤亡，几乎全都是在猛烈的中心式喷发中由大量喷出的火山气体和火山弹造成的。在地壳下，高温高压的熔岩往往含有大量的挥发性气体，其中包括了相当数量的水汽、甲烷和二氧化碳，以及挥发的矿物。尤其是各种各样的气态硫化物，比如二氧化硫和硫化氢。在压力巨大的情况下，被高度压缩的高温火山气体往往会以惊人之势冲出火山口，甚至索性掀开一部分火山锥，形成一道毁灭一切的“死亡锋刃”。

火山气体一手包办了绝大多数由火山爆发直接导致的人员伤亡。一次典型的普林尼式火山爆发所创造出的火山气体可以引发覆盖数百乃至上千平方公里的火山碎屑流，其推进速度可以达到120～200千米/小时，而刚爆发时的初始速度甚至可以超过500千米/小时，是大多数熔岩流速度的数十倍之多，几乎无法逃避。

这些动辄上千摄氏度、且携带着强大动能的危险气体流，足以将所经之处的任何活物焚烧殆尽，而被裹挟其中的大量火山碎屑——通常来自崩碎的火山山体、火山灰、凝固的火山岩，以及其他在半路上被裹挟进去的固态物质——则会充当“弹片”的角色，进一步增加破坏力。除此之外，火山气体本身的毒性（尤其是各种含硫化合物）也能使其成为不折不扣的超级化学武器。即便避开了火山碎屑流的锋面，周围的人仍然可能因为中毒或者缺氧窒息而丧命。

正因如此，一座普林尼式/超普林尼式火山能够制造的破坏是极大的，尤其是在其周围恰好有密集人口居住时。作为第一座被详细观察的普林尼式火山，公元79年的维苏威火山爆发一举夷平了庞贝和赫库兰尼姆，直接造成了数万人死亡，整座被火山灰埋葬的城市由此成为罗马鼎盛时期的“标本”。更大规模的超普林尼式火山的毁灭性则更加骇人：印度尼西亚的喀拉喀托和坦博拉火山爆发时的火山碎屑流甚至在上百公里之外仍然留下了相当数量的致死记录。其中，喀拉喀托火山直接被炸飞了整个山顶，在喷发结束后，其高度下降了三分之一以上。

除此之外，被抛入空中的熔岩和半熔融物质在凝固后，也会形成铺天盖地的岩石“暴雨”。在重力加速度的加持之下，这些形状五花八门、大小不一的火山弹可以飞到很远的地方，并对地面的人员、牲畜和建筑物造成威胁，在庞贝和马提尼克，都有海上船只被火山弹重创的记录。由于内部充满气泡，许多火山弹会形成比水的密度更低的“浮石”，在沿海的火山喷发结束后，海水中往往能发现大量的火山弹。

另外，在火山活动开始变得活跃时，地震经常也会如约而至。虽然地震活动本身会造成一定的破坏，但也能起到一定程度的示警作用——因为地震而从火山周边迁走的人群，往往可以避开那些更加致命的打击。

在20世纪初，古文明研究者注意到，公元前1600年左右似乎是个非常关键的年代。在不到一个世纪的时间里，全球文明版图发生了翻天覆地的变化：古老的克里特文明落入暗影;印度河流域的哈拉帕文明也进入了衰退期;在东亚，盘踞在洛阳平原的中原部落同盟被东方崛起的商族击败;而在尼罗河三角洲，喜克索斯人和其他亚洲游牧民族一往无前，击溃了中王国时代的埃及……在最初，这些剧变被认为是一系列孤立的事件，但最終，历史学家们找到了一项关键的线索：在这一时期，全球各地都发生了显著的气候异常现象。更准确地说，是干旱与寒冷重创了古老的文明，并驱使着亚欧大陆草原上的游牧民族涌向了他们的土地。而导致这场气候剧变的源头，极有可能是在这一时期喷发的克里特火山。

虽然和整个地球的规模相比，一座火山似乎有些微不足道。但上亿吨火山灰一旦在喷发中被送入大气层，其后续影响就非常可观了。1815年，印度尼西亚的坦博拉火山爆发，火山尘埃腾起到了超过40千米的高空，并迅速被大气环流送往全球各地。在接下来的一年多时间里，这些火山灰阻挡住了很大一部分阳光，让太阳看上去像是一只昏暗的红色独眼。在1816年，全世界的夏天不约而同地“消失”了：整个北半球的农业发生了普遍的严重歉收①，北纬30～40度之间的区域中，在当年六月记录到多次降雪。事后的计算表明，被火山抛入空中的岩石与火山灰居然多达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数厘米之深！

虽然夺走了一整个夏天，并引发了持续数年的经济衰退和作物歉收的坦博拉火山算是个“大家伙”，但以火山喷发指数衡量，它的级别不过勉强达到了VEI-7。从理论上讲，一座真正的超级火山的爆发足以让地球在数十年中陷入漫长的寒冬——这对于人类文明而言将是致命的。

①歉收

指农作物、果品或水产品产量低。

印尼火山释放的浓烟和火山灰高达5千米。（图片来源：人民视觉）

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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。非爆炸性喷发强度为0级，指数每增1级表示火山爆发威力大10倍。历史上最大型的火山爆发强度为9级。

在美国怀俄明州的黄石超级火山群，以及新西兰北部的陶波火山，都有能把世界搅个天翻地覆的巨无霸。作为火山中的大块头，这些巨大的火山平时通常都“真人不露相”，极少“动真格的”。超级火山要攒足一波“怒气”，多半需要数万甚至是数十万年的时间。也正是多亏了这点，我们才不必时时刻刻都在它们的阴影下惶惶不可终日。

黄石超级火山群

即便如此，这些巨型火山的存在，仍然是悬挂在整个人类文明头顶上的一柄达摩克利斯之剑——一旦它们从沉眠中苏醒，整个地球生物圈都将实打实地面临它们的可怕怒火。希望未来的人们能通过必要的技术和知识去化解这些大家伙的威胁，而不是只能无助地祈祷着它们继续保持安静。