太平洋火山爆发，引起大西洋海啸

湯加火山喷发前后对比图。上图摄于2020年8月17日，下图摄于2022年1月20日

当地时间1月14日和15日，汤加的洪阿哈阿帕伊岛海底火山发生了剧烈喷发。汤加被笼罩在火山灰之下，多个领土岛屿也一度被海水淹没。

当汤加的居民努力从一场毁灭性的火山爆发中恢复过来时，科学家们也试图更好地了解这次火山爆发所带来的全球性影响。此次火山爆发产生的冲击波，以及它所引发的海啸的不寻常性，将使得科学家们对此展开持续数年的研究。

“并不是说我们不了解火山爆发和海啸。”加州洪堡州立大学地球物理学荣誉教授Lori Dengler说，“但现在我们能够拥有一系列的现代仪器来见证它，这确实是前所未有的。”

目前，科学家们已经知道了一个关键问题的答案：尽管这似乎是30年来世界上最大规模的一次火山爆发，但此次火山爆发或许并不会像过去一些大规模的火山爆发那样，对全球气候产生暂时的降温影响。

此次爆发的火山的地理位置，位于南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛（正式名称为Hunga Tonga-Hunga-Ha'apai）水下。其喷发柱高达5000—20000米，音浪传播了数千公里，大约9300公里以外的美国阿拉斯加州都能听到火山爆发的声音。

2022年1月16日，受汤加火山喷发后潮位变化影响，日本高知县多地港湾共计有19艘渔船倾覆或沉没

汤加政府称这是一场“前所未有的灾难”。这座水下火山的爆发，带来了大量危险的火山灰，覆盖了汤加南部部分区域，其中包括汤加首都努库阿洛法。

由于地表近乎被火山灰覆盖，受灾居民的生活秩序受到了严重影响，当地居民忙于清理火山灰等救灾工作。一些地方已经出现食物储备不足的情况，预计短时间内蔬菜等食品供应难以恢复。

大约9300公里以外的美国阿拉斯加州都能听到火山爆发的声音。

与此同时，汤加首都还经历了1.2米高的海啸（其他地方报告了更高的海浪高度），其主要街道、建筑都被海水冲过，通信与交通一度中断，机场也因跑道上厚厚的火山灰而暂时关闭。

美联社1月20日称，汤加国际电话通信已经通过卫星部分恢复，但由于需求过多，民众打国际长途需要耐心等待。而关键的海底电信电缆仍需要数星期时间修复。

除了汤加当地所受影响外，火山爆发的严重性也是显而易见的。卫星照片显示，一团由泥土、岩石、火山气体和水蒸气组成的直径数百英里的云团，以及另一宽度略窄的气体羽流，冲入了大气层将近3.2万米。

许多人都在关心此次火山爆发会给全球带来什么影响，尤其是在气候方面。有火山学家将此次事件与1883年印度尼西亚喀拉喀托火山的灾难性爆发，以及1991年菲律宾皮纳图博火山的一次大规模爆发，进行了比较。

相关资料显示，1991年6月皮纳图博火山所发生的爆炸式大喷发，是20世纪世界上最大的火山爆发事件之一，喷出了大量火山灰和火山碎屑流。此次火山的喷发不但使山峰的高度降低了约300米，还向平流层或高层大气中喷射了约2000万吨二氧化硫气体，减少了地球上10%的阳光，最终导致全球气温在颗粒完全消散的几年里冷却了约1华氏度（约0.5摄氏度）。

而1883年印度尼西亚喀拉喀托火山的大爆发，释放出210亿立方米的火山灰，也是人类历史上最大的火山喷发之一。其中最为猛烈的一次爆发，将火山灰喷射到8万米的高空，并引起了强烈的地震和高度超过30米的海啸。

原有的喀拉喀托火山的2/3在爆发中消失，整个地球平均降温0.6摄氏度。喷发后的4年全球异常寒冷，甚至在1887—1888年冬季发生强烈的暴风雪。

1991年，菲律宾皮纳图博火山大规模爆发

通常情况下，火山爆发所释放的二氧化硫是导致气候变化的主要原因。二氧化硫进入平流层后，气体与水会结合形成硫酸盐气溶胶颗粒。这些颗粒反射或散射了部分太阳光线，阻挡和削弱了太阳辐射，并通过大气环流在全球扩散，产生“阳伞效应”，最终导致地面气温下降。

曾研究皮纳图博火山早期喷发的新西兰奥克兰大学火山学家Shane Cronin认为，此次汤加火山的喷发与皮纳图博火山爆发的高峰期威力相当。

但就目前情况来看，汤加火山的爆发只持续了约10分钟，且在随后的几天里，卫星传感器检测到仅有约40万吨的二氧化硫到达平流层。“汤加火山所释放的二氧化硫量要比皮纳图博山的情况少得多。”加州大学伯克利分校的地球科学教授Michael Manga表示。

汤加火山爆发所产生的大气冲击波，是迄今为止探测到的最特殊的冲击波之一。

如果汤加火山的喷发恢复并继续保持同样强烈的水平，则会产生类似上述两座火山所带来的全球降温效应。但这种情况出现的可能性并不大。

据研究人员介绍，火山爆发的威力在一定程度上，与其所处的地理位置有关。当温度极高的熔岩或岩浆撞击海水时，海水会瞬间变成蒸汽，将爆炸的威力放大数倍。

如果是在更深的海域，深海的超强水压会将爆炸抑制住，使其传及地面的影响较小。但此次汤加火山仅在水下约150米处，属于较浅深度，为爆发创造了恰到好处的环境条件，最终使其造成的影响增倍。

英国巴斯大学的大气物理学家Corwin Wright表示，这次爆炸所产生的大气冲击波，是迄今为止探测到的最特殊的冲击波之一。卫星读数显示，该冲击波远远超出了平流层，约高达9.6万米，并以每小时900多公里的速度向全球扩散。

“我们看到的是一个非常强烈的冲击波，这是我们20年来所有数据中最大的一个，”Wright说，“我们从未见过像这样真正覆盖了整个地球的东西，更别说它还来自一座火山。”

当火山爆发的能量将大量空气向外和向上推送至大气层时，就产生了大气冲击波。而当空气受强大外力试图恢复平衡时，会不断上升和下降，做来回运动，这样则会产生波动轨道，进而形成了从爆炸源向外移动的高压和低压交替波。

Wright解释，尽管波动发生在大气层的高处，但它对世界部分地区的天气气候产生短期影响。这种情况可能是由于受到高空急流的影响而间接引发。同时，由于冲击波如此之高，它还有可能对无线电传输以及全球定位系统卫星的信号产生轻微影响。但是否会真正产生影响仍有待观察。

科学家还推测，大气压力波也可能在这次不寻常的海啸中发挥了作用。

海啸通常由海底地震、滑坡和火山爆发引起。当海底的岩石和土壤发生活动，导致海底的地壳产生断裂时，有的地方下陷，有的地方升起，进而引起强烈的震动，使海面剧烈起伏，形成震荡波。震荡波在海面上以圆圈的形式不断扩大，传播到很远的地方，继而形成海啸。

火山爆发的情况下，水下爆炸、火山口的坍塌，或者火山的一侧由于不稳定而坍塌，都可能导致海底地壳的位移，随即引发海啸。通常情况下，“这种能量会随着距离的增加而衰减”，曾在太平洋海啸预警中心工作过的夏威夷大学马诺阿分校研究员Gerard Fryer说。

但此次火山爆发所引发的海啸，却不仅仅在汤加出现。据报道，太平洋沿岸智利、日本和新西兰等国乃至美国西海岸，都监测到了与汤加当地规模几乎一样的海啸;世界其他地区也发生了小型海啸。这意味着当压力波穿过大气层时，可能对海洋产生了影响，导致其他海域也发生了振荡，引发海啸。

2022年1月20日，湯加火山喷发掀起巨大海浪，秘鲁沿太平洋海岸的炼油厂发生石油泄漏

2022年1月15日，美国加利福尼亚州，当地海岸持续发布海啸预警

当然部分研究人员也表示，这个解释只是其中的一种可能性。真正的原因仍需要通过数周乃至数月的相关数据分析，才能够了解。

“大气和海洋是相连的，”Dengler博士说，“我们在大西洋看到了海啸，而它并不是绕过南美洲最南端才到达那里的。所以证据非常明确，是压力波起到了作用。现在的问题是，它起到了多大作用。”