喷火的大地
2023-09-02赵天
●赵天 编
在自然灾害里,哪一个看上去最吓人,实际威力更可怕?想必是火山喷发了。
“火山今始见,突兀蒲昌东。赤焰烧虏云,炎氛蒸塞空。不知阴阳炭,何独然此中……”地球的内部是汹涌澎湃的火海,因此地球的表面也存在不少被称为火山口的“出气孔”。当地底的“恶魔”从火山口跃至人间时,滚滚浓烟直上云霄,阴风阵阵天地混沌,宛如世界末日。无论是居住在火山附近,还是旅游时不幸碰上,若遭遇如此天灾,我们该如何应对呢?
大地的“发火”史
2022年1月,西南太平洋小岛国汤加爆发了剧烈火山喷发,大量二氧化硫随火山喷发进入大气,更有很多火山灰可能会跟随巨大的蘑菇云进入平流层,影响阳光进入大气层,导致全球变冷和更多的气候变化。
汤加火山的喷发造成了众多人员的伤亡,面对可能带来的一系列气候影响,人类也没有更多的办法,由此可见人类在面对大自然的愤怒之时,是多么的无力。人类历史文明数千年,经历过的劫难数不胜数。而火山作为严重的自然灾害之一,同样也出现过很多次。接下来,我们就来了解一下人类历史上最严重的几次火山大爆发。
坦博拉火山
坦博拉火山位于印度尼西亚松巴哇岛北部。1815年,随着一声惊天动地的巨响,这里诞生了人类历史上最大规模的一次火山爆发,能量达到8亿吨TNT,相当于引爆6万颗原子弹“小男孩”的能量。这座火山曾高达4100米,待到喷发之后被削平了约一半,时至今日只剩下2851米高,可见这次火山喷发之猛烈。
本次火山喷发出释放150~170立方千米火山灰,火山上部失去了700亿吨山体,火山灰甚至在1000千米外的土地上造成了5厘米厚的沉降。此外,火山灰直冲平流层,影响了全球气候,在数年内,全球气温平均下降0.53摄氏度,导致1816年全球全年都几乎没有夏天。
此次火山喷发,造成了至少5万人死亡,超过3万户民居被毁,好在这座火山在岛上,所以对其他地方造成的伤害较小。
埃纳普蒂纳火山
1600年2月19日,位于秘鲁南方的埃纳普蒂纳火山突然大爆发,释放了巨大的能量,火山灰席卷整个南美洲。这是南美洲历史上规模最大的火山喷发之一,甚至影响了全球的农业生产。
埃纳普蒂纳火山释放的能量造成四周山体滑坡,引发泥石流,致使附近多处村庄毁于一旦。火山释放了巨量火山灰,500千米内,火山灰厚达20余厘米,造成了全球气候变化,导致数年内全球平均气温下降0.5摄氏度。同时,火山释放了大量硫磺,虽然在一定程度上缓和了气候变冷,但是造成了大量污染。由于火山位置接近板块交界,还引发了大面积地震。
喀拉喀托火山
作为火山之国的印度尼西亚历史上又一次大规模火山喷发,是位于苏门答腊岛和爪哇岛之间巽他海峡中的拉卡塔岛喀拉喀托火山的爆发。此次爆发发生于1883年,直接导致该火山三分之二的山体化作火山灰,被称为人类历史上最大规模的火山爆发之一。
此次火山喷发造成的火山灰云高达10千米,爆炸声数百千米外依旧清晰可辨,喷洒到空中的岩石碎块可达21立方千米,火山灰造成全球平均气温下降0.6摄氏度。该次火山喷发还引发了剧烈海啸,造成了数百个村庄和城镇被毁,造成了近4万人丧生。
皮纳图博火山
1991年菲律宾皮纳图博火山的喷发,导致该火山被削平了至少三百米,在有可靠数据支撑的提前防范之下,还是导致了三千人为此丧命,可见此次火山喷发所释放的能量之巨大。
皮纳图博火山的喷发致使两千万吨二氧化硫进入了平流层,导致阳光直射地表数量下降了近10%,地球迎来了长达两年的火山冬天。火山灰随着季风带吹向全球,对全球环境造成了一系列的影响,连南极洲都发现了火山灰的痕迹。
圣托里尼火山
圣托里尼岛乃是爱琴海上的明珠,是地中海东岸的度假胜地,也是全世界最让人神往的网红打卡点。最开始,圣托里尼岛是圆月形,但因为公元前1500年左右的一场火山大爆发,这座岛屿直接分裂成了如今新月形的三个大小不一的岛。剩余的陆地,都被火山爆发的能量化成火山灰,散布到了世界各地。
据记载,该火山的爆发,引发了剧烈的海啸,直接打破了地中海的平静。传言,正是这次海啸摧毁了克里特岛的米诺安文化,影响了古希腊上千年的历史走向。火山石衍生的红色海滩,时隔3500年后,已经成为了全世界最著名的景点之一。
培雷火山
位于加勒比海上的培雷火山,坐落于西印度群岛的马提尼克岛北部,曾经是整个西印度群岛的噩梦,也是世界上最著名的活火山之一。这座火山于1902年发生了一次超大规模的喷发,给整个加勒比海地区带来了巨大的灾难。
1902年5月8日,培雷火山迅猛喷发,岩浆和火山灰毁掉了6千米之外的圣皮埃尔城,整个城中的近3万居民不幸葬身炙热的岩浆之中,传言只有三位幸运人士得以逃出生天。同年8月30日,培雷火山再次喷发,又毁灭了数个村镇,造成了上千人不幸丧命,火山喷发出的碎石和灰尘沉积可达数十米厚。
内瓦多·德·鲁伊斯火山
内瓦多·德·鲁伊斯火山,位于南美洲哥伦比亚西南部,海拔高度达到了惊人的5321米。山顶有着大量的积雪,一旦喷发,将会造成山体滑坡和大范围的雪崩。
1985年,内瓦多·德·鲁伊斯火山发生了一次大爆发,结局就是造成了2万余人因此而丧命。同时火山灰遮天蔽日,几乎覆盖了整个中美洲。
维苏威火山
维苏威火山,被称为欧洲最危险的火山,因为它正好坐落于意大利大城市那不勒斯旁。作为欧洲历史上最著名的活火山,它时常发生小规模喷发。
公元79年,维苏威火山剧烈爆发,直接摧毁了山下的庞贝古城。据估计,这次火山喷发,至少造成了庞贝2万居民丧命,赫库兰尼姆、斯塔比亚等地也遭到严重破坏。
中国火山喷发
中国最早记录的活火山是山西大同聚乐堡的昊天山,它在北魏时还在喷发(据《山海经》记载)。东北的五大连池火山在1719年至1721年,还猛烈喷发过,其情景是:“烟火冲天,其声如雷,昼夜不绝,声闻五六十里,其飞出者皆黑石硫磺之类,经年不断……热气逼人30余里”(据《宁古塔记略》)。
1916年和1927年,台湾东部海区的海底火山先后爆发过两次,呈现出“一半是海水,一半是火焰”的奇景,蔚为壮观。
1951年5月,新疆于田以南昆仑山中部有一座火山爆发,当时浓烟滚滚,火光冲天,岩块飞腾,轰鸣如雷,整整持续了好几个昼夜,堆起了一座145米高的锥状体。至于台湾北部海拔1130米的活火山——七星山,迄今还在喷发着大量硫磺热气。
什么是火山?
火山,是火山喷发形成的、由熔岩和火山碎屑组成的地貌景观,形状通常为锥形,主要由火山锥、火山口和喷出口组成。
火山根据火山喷发物质和火山地形特点,可分为盾火山、火山渣锥、复合火山、熔岩穹窿、熔岩高原和大洋中脊6类;依据喷发时间则可分为活火山、休眠火山和死火山3类。
火山在全球呈带状分布,形成太平洋火山带、地中海-印度尼西亚火山带、东非裂谷带3大火山带;火山在中国则以台湾一带最为活跃,东北地区、内蒙古高原东南部、雷州半岛、海南岛、腾冲、羌塘高原、昆仑山、太行山东麓及华北平原等地亦有分布。
火山是怎么形成的?
火山是由固体碎屑、熔岩流或穹状喷出物围绕着其喷出口堆积而成的隆起的丘或山。火山喷出口是一条由地球上地幔或岩石圈到地表的管道,大部分物质堆积在火山口附近,有些被大气携带到高处而扩散到几百或几千千米外的地方。
火山主要形成在板块交界处。这是因为在板块交界处,一个板块会俯冲到另一个板块之下,俯冲下去的那个板块的岩石会因为强大的压力而融化形成岩浆,岩浆会上升,有些上升到一定程度就停住了;另外一些(大部分)会上升到地面从而形成火山。地球内部的放射性物质衰变释放出的热量也会使岩石融化,上升到地表形成火山(大部分非板块交界处的火山)。
岩浆的来源是什么?
地球深处的温度极高,再坚硬的岩石也会在高温作用下熔化成岩浆。
岩浆可分为原生岩浆和再生岩浆。
原生岩浆是地核俘获的熔融物质形成的。地核俘获熔融物质和其他一些物质形成很厚的熔融层。这些物质成分不均,原生岩浆凝固形成最原始的地球外壳。
现今所见到的火山喷发出的各类岩浆,都是再生岩浆,只是来源深度、通道、物质成分及分异程度不同而已。
岩浆运移的动力来源于何处?岩浆由地球深处移动到地壳内形成侵入岩或喷发到地表形成火山,其动力主要有二:
其一,由于地球内球比重大于液态层和外球,在绕太阳公转时,内球始终偏向引力的反方向,不在地心,形成对液态层由内而外的挤压力,使岩浆和其他气液态物质由地球内部向外移动或喷发到地表。
其二,岩浆结晶或发生其他物化反应,产生一些水和气及其他物质,形成膨胀挤压力,使岩浆和其他气液态物质由地球内部向外移动或喷发到地表。
火山有哪些类型?
按活动情况,火山可分为“活火山”“死火山”“休眠火山”三大类型。
1.活火山。指尚在活动或周期性发生喷发活动的火山。这类火山正处于活动的旺盛时期,如爪哇岛上的梅拉皮火山,本世纪以来,平均间隔两三年就要持续喷发一段时期。我国近期火山活动以台湾岛大屯火山群的主峰七星山最为有名。中国大陆,仅新疆昆仑山西段于田的卡尔达西火山群有过火山喷发记录。
2.死火山。指史前曾发生过喷发,但之后一直未活动过的火山。此类火山已丧失了活动能力。其中,有的仍保持着完整的火山形态,有的则已遭受风化侵蚀,只剩下残缺不全的火山遗迹。如我国山西大同火山群,在方圆约123平方千米的范围内,分布着99个孤立的火山锥,其中狼窝山火山锥高将近1900米。
3.休眠火山。指曾经喷发过,但长期以来处于相对静止状态的火山。此类火山都保存有完好的火山锥形态,仍具有火山活动能力,或尚不能断定其已丧失火山活动能力。如我国长白山天池,曾于1327年和1658年两度喷发,在此之前还有多次活动。目前虽然没有喷发迹象,但从山坡上一些深不可测的喷气孔中不断喷出高温气体,可见该火山如今正处于休眠状态。
值得注意的是,云南著名的腾冲火山群,就是典型的休眠火山。
火山喷发前有前兆吗?
1.地形出现起伏。火山喷发之前,岩浆会在地表下面不断涌动,我们能够用肉眼看到地形出现一些弧形的起伏,就好像海面上的波浪一样,这种地面的高低起伏就是岩浆的不断运动导致的。
2.气温升高。火山喷发伴随着岩浆的剧烈运动,所以当岩浆开始朝着火山口聚拢的时候,我们会感觉周身气温有一些升高,夏季的时候感受不是很明显,但是在冬季能够清楚感受到这种变化,尤其是离火山口比较近的人。
3.冰山融化。很多火山附近其实都会有冰山,当岩浆开始活跃的时候,附近的冰山就会出现融化的现象。所以发现冰山开始消融后,千万不要以为这是天气变暖所致,很可能是火山即将要喷发的前兆。
4.发出巨响。除此之外,火山喷发前还会发出非常剧烈的声响,根据经历过汤加火山爆发的民众阐述,他们在火山喷发前听到了非常剧烈的声响,大部分都是“轰隆隆”的声音。
5.水温升高。当海底火山喷发以后,会直接导致海水“沸腾”;而内陆火山喷发时,附近的河流温度也会有很显著的升温。所以生活在火山附近的人,平时可以多注意水里的温度,一旦水温开始不正常,就说明火山极有可能要爆发。
遇到火山喷发,我们该如何自救?
1.应对熔岩威胁:火山爆发会喷出大量炽热的熔岩,它们会不断流动,直到抵达谷底或者最终冷却,所经之处寸草不生。当火山喷发时,如果我们恰好处于熔岩流动的必经区域,且正处低洼地带,应迅速逃离,逃至地势高的地方避难。
2.应对火山喷射物威胁:火山喷射物大小不等,从颗粒状的火山灰到卵石大小的碎片,再到大块岩石的热熔岩“炸弹”都有。火山灰伴随着有毒气体,会对肺部产生伤害。如果火山喷发时你正在附近,应该快速逃离,并应戴上头盔或用其他物品护住头部——建筑工人使用的坚硬头盔、摩托车头盔、马术头盔等,都能有效防止火山喷出的石块等砸伤头部,如果找不到,也可以将报纸或其他纸张塞进帽子中戴上。
同时戴上护目镜、通气管面罩或滑雪镜,护住眼睛;用口罩、湿布护住嘴、鼻,或如可能,可直接佩戴工业防毒面具。如发现驾乘的车辆轮胎被火山灰淹没,无法前行,需果断扔掉汽车,选择徒步奔逃。直到抵达安全区域后,再脱去衣物,彻底洗净暴露在外的皮肤,用干净水冲洗眼睛。
3.未雨绸缪:提前穿上厚衣服,不要在木板房间内停留,也不要试图借助墙壁躲藏,以防被坍塌物所伤。
4.应对气体球状物威胁:火山喷发时会有大量气体球状物喷出,这些物质以每小时160千米以上的速度滚下火山。这时,我们可以躲避在附近坚实的地下建筑物中。会游泳的朋友,可跳入水中躲避,在水下屏住呼吸半分钟左右,球状物就会滚过去。
火山喷发会带来哪些危害?
1.火山泥石流。火山爆发喷出的大量火山灰和暴雨结合形成泥石流,能冲毁道路、桥梁,淹没附近的乡村和城市,使得无数人无家可归。泥土、岩石碎屑形成的泥浆可像洪水一般淹没整座城市。
在印度尼西亚东爪哇省卢马姜拍摄的被火山灰覆盖的房屋
在印度尼西亚东爪哇省卢马姜,当地村民检查一辆被火山灰覆盖的汽车。
岩石虽被火山灰云遮住了,但火山刚爆发时仍可看到被喷到半空中的巨大岩石。
2.碎屑污染。火山碎屑是火山喷出的岩浆冷凝碎屑以及火山通道内和四壁的岩石碎屑。火山碎屑按大小分为大于鸡蛋的火山块,小于鸡蛋的火山砾,小于黄豆的火山砂和颗粒极细小的火山灰。被喷射到空中的火山碎屑,粗重的落在火山口附近,轻而小的或被风吹到几百千米以外沉降,或上升到平流层卷入大气环流。火山喷发时灼热的火山灰流与水(火山区暴雨、附近的河流湖泊等)混合则形成密度较大的火山泥流。火山灰流和泥流都带有灾害性。
3.火山碎屑流。火山碎屑流是主要的火山杀手之一,具有极大的破坏性和致命性。由于其速度很快,因而很难躲避。火山碎屑流是气体和火山碎屑的混合物。它不是水流,而是一种夹杂着岩石碎屑的、高密度的、高温的、高速的气流,常紧贴地面横扫而过。火山碎屑流温度可达816℃,速度可达每小时700千米,它能击碎和烧毁在它流经路径上的任何生命和物体。火山碎屑流起因于火山爆炸式喷发或熔岩穹丘的崩塌。
4.熔岩流。火山喷发后,有一定概率会形成熔岩流,即呈液态在地表流动的熔岩。呈液态流动的熔岩流温度通常在900~1200℃之间,若熔岩中气体的含量多,更低的温度也能流动。当温度高、坡度陡时,熔岩流的流速可达每小时65千米。熔岩流的形态取决于多个方面,如熔岩成分(玄武岩、鞍山岩、英安岩、流纹岩)、流量、地形和环境等。
5.山体滑坡。在火山喷发之后,巨大的震动会导致火山周边的泥土松动,从而引发山体滑坡。
6.腐蚀性。2018年5月21日,美国夏威夷基拉韦火山口喷发的熔岩流入太平洋,遇到海水产生出高温且具有腐蚀性的盐酸气体熔岩雾霭、蒸气及火山玻璃颗粒形成的刺激性混合物,对人体有害。