汤加火山爆发缘何搅动半个地球

文／冯丽妃 高雅丽

北京时间1月15日中午12时左右，南太平洋岛国汤加的一座海底火山剧烈喷发。

这场“史诗级”的火山喷发导致当地网络几乎完全中断，约1万公里之外的美国阿拉斯加也能听到火山喷发的“咆哮声”。其引发的海啸影响了整个太平洋沿岸地区，日本、斐济等多国接连发布海啸警报，中国沿海海域也监测到海啸波。

“威力”究竟有多大？

汤加属于大洋洲，是由173个岛屿组成的岛国，大部分为珊瑚岛，约40个岛屿有人居住。此次火山喷发位于无人居住的洪阿哈阿帕伊岛，位于汤加首都努库阿洛法以北约65公里。喷发于当地时间1月14日开始，在1月15日下午第二次剧烈喷发。

卫星观测显示，大规模喷发后，火山灰、蒸汽和气体在当地太平洋蓝色海面上空升腾而起。喷发后，一波约1.2米高的海啸袭击了汤加首都努库阿洛法，该市许多广场和主要街道都被洪水淹没。据报道，喷发还导致汤加海底电缆断裂，整个国家在互联网世界中消失。

美国地质勘探局估计，这次火山爆发引发了一次5.8级的地震。

“此次喷发规模相当大。”火山地质与第四纪地质学家、中科院院士刘嘉麒说，火山从海底喷发，穿过四五千米深的海洋到达地表后，火山灰还能升到20多公里的高空，又引起比较强烈的地震和较大范围的海啸。“如果在地面喷发，火山灰甚至可能到达40公里的高度。”

他表示，此次火山喷发是1991年菲律宾皮纳图博火山（火山喷发指数VEI达到6级）爆发以来，地球上发生的最强火山喷发。尽管如此，在他看来，其强度或能达到5级，但达不到6级。“否则，整个岛屿可能会被掀掉。”刘嘉麒说。

有媒体认为，此次火山爆发释放的能量相当于1000颗广岛原子弹。刘嘉麒并不赞成这种比喻。在他看来，尽管火山喷发类似于自然界的原子弹或者地雷的爆炸，会造成很大的破坏，但很难计算其释放的物质能量。

此地火山活动缘何频繁？

过去100年，洪阿哈阿帕伊岛海底火山活动十分活跃，曾经历多次喷发，不断塑造着岛屿的面貌。

“根据测量，该火山隐藏在海底的部分高约1800米，宽约20公里。巨大的海底火山顶着两个长度约2公里的小岛，分别是海底火山口边缘的西部和北部残余。2014年12月的一次喷发在两个大岛之间形成了一个新的岛屿。”中科院大气物理研究所博士左萌向记者介绍。

就在此次大规模喷发之前，该海底火山在2021年12月20日曾喷发过一次，火山灰达到16公里的高度，喷发过程持续至12月21日凌晨左右。

根据相关报道，此次喷发之后，位于北部的整个岛屿基本上都沉入海底，还使得2014年形成的新岛屿沉入海面以下。

这一地带的海底火山缘何频繁喷发呢？对此，刘嘉麒解释，这与其所处的地质环境有着很大的关系。首先，这一带附近有着“地球第二深”的汤加海沟——深达10882米，仅次于马里亚纳海沟，是岩浆、火山和地震活动比较活跃的地方；其次，其附近多岛屿，地质构造比较活跃，地震、火山经常发生；再次，汤加处在太平洋板块跟大洋洲板块交界处，板块互相碰撞俯冲，也是引起火山喷发和地震的一个重要因素。

“所以，这里火山喷发频繁是很正常的。”刘嘉麒说。

会引发“无夏之年”吗？

作为21世纪迄今最大的火山爆发，此次汤加火山喷发引起关注的一个话题是：它是否会极大地影响全球气候变化，甚至引发“无夏之年”？

与引发1816年“无夏之年”的坦博拉火山爆发相比，中科院大气物理研究所副研究员魏科认为，汤加火山喷发量级差距巨大，只要后期没有更强的爆发，此次火山爆发对全球气候的影响非常有限。

“火山影响气候并不是通过火山灰，而主要是通过火山喷发的二氧化硫。”他说，“二氧化硫气体会直达平流层，在较短时间内形成硫酸气溶胶，随着平流层环流输送到全球各处。由于平流层环流稳定，所以硫酸会持续更长的时间，起到‘阳伞’作用，通过阻挡太阳辐射，引起近地面温度降低。”

在魏科看来，火山爆发要对全球气候产生可识别的影响，据估算至少要喷发数百万吨以上的二氧化硫进入平流层。“此次火山爆发评级为5级左右比较合适，大概有40万吨二氧化硫进入平流层，总体而言，这一数值距离对全球气候有所影响，还有非常大的差距。”魏科说。