海底火山绽放的“死亡之花”

□文/林宽雨

在2022年1月中旬、下旬这段时间，最让人关注的本该是即将到来的春节和冬奥会，一个位于南太平洋西部、名为汤加的岛国却意外地引起全世界的关注。原因大家都知道了，这个岛国爆发了大规模的火山喷发事件。喷发的火山让汤加上空出现一朵巨大的“蘑菇云”，云团周围出现向四周扩散的冲击波，远远看去，犹如一朵慢慢绽放的“死亡之花”。

危险的环太平洋火山带

意外的火山喷发，让总人口只有10万的汤加瞬间成为全世界关注的焦点。至于这里为什么会有火山喷发，还要从火山的分布说起。

我们知道，从火山中喷出的是呈熔融状态的岩浆，这些岩浆一般位于地壳深处100~150千米的地方。因为本身处于高温、高压状态，内部又富含挥发性气体，这些岩浆在地下总感觉“憋得慌”。一旦头上的岩石变薄或者出现裂缝，它们就会以此为通道喷涌而出，而板块之间的交界处就是它们的主要通道之一。据说，现代喷发的火山中，80%都位于太平洋板块周围的环太平洋火山带上，而汤加恰恰就在这条火山带上，所以这里很容易成为火山喷发地。

火山的种类和喷发强度等级

虽然地下熔融的岩浆会从找到的通道中喷出，但它们不会一直喷。根据岩浆喷发情况，火山可分为两大类——在人类有记录以来就没喷发过的死火山和在人类有记录以来尚在活动或周期性喷发的活火山。其中，活火山还可以继续细分为近几十年没有任何活动痕迹的休眠火山和周期性喷发的活火山。

当然，因为火山的喷发行为并没有什么规律可循，死火山也有再喷发的可能，因此每一组的成员也不是固定的。

在这几种火山中，最受人们关注的自然就是那些周期性喷发的活火山。像对待台风、地震等自然灾害一样，人们对火山喷发的强烈程度也进行了等级划分。目前最常用的火山强度等级划分方法，是美国科学家在1982年提出的火山爆发指数。这个指数根据火山喷发物流量的不同，将火山喷发分为8个等级，对应的喷发物流量从0.00001立方千米到1 000立方千米，每增加1级，喷发物的流量增加10倍。本次汤加火山喷发的强度估测为5~6级，属于21世纪以来最强的火山喷发，据说所释放的能量相当于1 000颗广岛原子弹爆炸。

火山喷发也分等级

汤加火山喷发造成哪些影响

此次喷发的汤加火山是一座海底火山，在它喷发后，最先受到波及的就是附近的海洋生物。首先，在火山喷发瞬间，温度迅速上升的海水和覆盖海底的炽热岩浆给周围的海洋生物带来了毁灭性打击，岩浆中携带的硫化物还威胁到了更远处的海洋生物；其次，火山喷发产生的大量火山灰遮挡阳光，使得海水中藻类的光合作用减弱，进一步影响了一些靠藻类光合作用生存的生物；最后，火山喷发产生的浑浊颗粒堵住了一些礁栖生物的呼吸、滤食孔，造成礁栖生物死亡。

除了殃及海洋生物，汤加火山喷发也给人们的生产、生活带来了多方面的影响。比如，因为火山喷发造成大量海洋生物死亡，进而破坏了汤加及周边国家的渔业资源；火山喷发所释放的物质与大气作用后会形成酸雨，这可能会影响汤加及周边国家的粮食产量；火山喷发产生的火山灰会对汤加及周边国家的空气和水造成污染，进而对居民健康产生不利影响……当然，人们最关心的可能就是这次火山喷发会不会对全球气候产生影响。

汤加海底火山爆发形成的“蘑菇云” 供图/视觉中国

在1815年喷发的印尼坦博拉火山，最终导致次年全球气温下降了0.53℃左右，进而造成了粮食减产和全球性饥荒，这一年也被一些国家视为“无夏之年”。如今，人们担心汤加火山喷发会造成又一个“无夏之年”的出现。令人欣慰的是，根据研究人员的分析，这次火山喷发产生的影响要比1815年那次小很多，不会出现另一个“无夏之年”。

炽热的岩浆为什么可能导致全球降温

关于火山喷发对全球气候的影响，一些人可能会心存疑惑：火山喷出的明明是炽热的岩浆，为什么反倒可能引起全球气温下降呢？

其实，在火山喷发后，可能对气候造成潜在影响的并不是岩浆，而是火山灰。火山喷出的火山灰中含有二氧化硫气体，它们会随着火山灰进入平流层并在里面发生一系列反应，形成硫酸盐气溶胶。大量的气溶胶汇聚在一起，就如同给地球打了一把伞，会把大量的太阳光反射出去，从而造成地球温度下降。人们还给这种现象起了一个很形象的名字，叫“遮阳伞效应”。因为本次汤加火山喷发释放的二氧化硫量远远少于印尼坦博拉火山喷发释放的二氧化硫量，所以对全球气温的影响不会很大。

监测火山喷发还很难

为了减少火山喷发造成的破坏，人们也利用一些监测设备来监测火山喷发的时间，比如在火山口附近布设地震仪、在地面安装能够跟踪地下深处熔融岩石运动的传感器、利用装有气体嗅探装置的无人机监测火山上空气体，等等。虽然这些监测手段在过去的几十年中成功预测了不少火山喷发的时间，但由于火山系统复杂、结构独特等原因，目前对火山喷发的监测难度依旧很大，尤其是像汤加火山这样的海底火山。

针对这些处于茫茫大海中的火山，目前人们只能根据已有的喷发资料，去推算下一次可能活跃的周期和时间。这样的方法比较原始，准确度也不高，所以像汤加火山这样的海底火山何时喷发、何时结束都无法确定。

不过，相信随着科技的发展，人们一定能研制出更先进的设备监测火山的一举一动，减少火山搞突然袭击的可能性，将火山的破坏程度降得更低。

火山灰可能影响全球气温