水介入增強(qiáng)爆炸性 湯加海底火山噴發(fā)或?qū)⒊掷m(xù)
連日來(lái),南太平洋島國(guó)湯加洪阿哈阿帕伊島火山發(fā)生多次噴發(fā),火山灰混著氣體在太平洋上空升騰,火山噴發(fā)還觸發(fā)了局地海嘯。
該火山前身是一座海底火山,2009年噴發(fā)后形成新島嶼。它此前也曾多次噴發(fā),但沒(méi)有如此劇烈。有新西蘭地質(zhì)學(xué)家表示,事發(fā)地火山已蘇醒,此次噴發(fā)可能持續(xù)下去。
中國(guó)地震局地質(zhì)研究所研究員許建東研究了多年火山。他告訴科技日?qǐng)?bào)記者,全球噴發(fā)的火山中,有相當(dāng)一部分是海底火山。只是很多時(shí)候,這類火山噴發(fā)只在海面下完成,未引起大規(guī)模關(guān)注。
地震和火山都是地球能量釋放的方式;鹕较路接谢顒(dòng)巖漿房,深部巖漿物質(zhì)不斷對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)給,補(bǔ)給到一定程度,巖漿房無(wú)法承受,巖漿就會(huì)涌出。
火山噴發(fā)通常有兩種形式。一種是爆炸式,轟轟烈烈,噴發(fā)時(shí)能看見(jiàn)大的蘑菇云式噴發(fā)柱,伴有巖漿碎屑;還有一種是安靜的溢流式,最典型的就是夏威夷火山,熔巖大量溢出,緩緩流動(dòng),多會(huì)形成熔巖流、熔巖被和熔巖隧道。
許建東說(shuō),海底火山噴發(fā)與地面火山噴發(fā)最大的不同,就是有水的介入。
想象一下平時(shí)做菜,若油鍋入水,油便會(huì)四處飛濺。火山噴發(fā),火山物質(zhì)混到水里,同樣會(huì)產(chǎn)生類似反應(yīng)。更麻煩的是,海洋之中,最不缺的就是水。巖漿如果流入湖泊、沼澤,水消耗完了,飛濺也就停止了;但在海洋中,這種反應(yīng)可以一直持續(xù)下去。此時(shí),水體和巖漿相互作用,水被瞬間加熱氣化,體積劇烈膨脹爆炸,巖漿也會(huì)被水體淬化,碎屑化作用更為強(qiáng)烈,從而產(chǎn)生更高強(qiáng)度的火山灰釋放過(guò)程。
火山噴發(fā)強(qiáng)度分為8級(jí),主要根據(jù)噴發(fā)出的物質(zhì)體積來(lái)劃定。從1級(jí)到8級(jí),每增加1級(jí),能量的釋放會(huì)增加10倍;鹕絿姲l(fā)若在7級(jí)以上,就叫超級(jí)噴發(fā)。一般來(lái)說(shuō),火山噴發(fā)級(jí)別都在2級(jí)甚至更小,4—5級(jí)的火山噴發(fā)已經(jīng)比較罕見(jiàn)。
“從目前掌握的信息來(lái)看,湯加這次火山噴發(fā)能量還是比較大的!痹S建東說(shuō)。有關(guān)這次湯加火山噴發(fā)的規(guī)模和災(zāi)害效應(yīng),還需根據(jù)有關(guān)國(guó)家研究機(jī)構(gòu)的火山監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果來(lái)進(jìn)行判斷,目前噴發(fā)體積、氣體成分、含量及體積等數(shù)據(jù)均未知,因此,還無(wú)法給出湯加火山噴發(fā)的級(jí)別。
對(duì)火山噴發(fā),是可以開(kāi)展監(jiān)測(cè)的。
火山監(jiān)測(cè)的對(duì)象是火山和火山下方的巖漿系統(tǒng),和地震不同,人們知道火山的位置,也就知道未來(lái)可能噴發(fā)的地點(diǎn),能有針對(duì)性地布設(shè)監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)。
許建東介紹,火山噴發(fā)的前兆過(guò)程,相較地震會(huì)長(zhǎng)很多。對(duì)火山活動(dòng)主要進(jìn)行三類監(jiān)測(cè)——地震監(jiān)測(cè)、地表形變監(jiān)測(cè)和火山氣體監(jiān)測(cè)。若地震突然頻繁,地表大幅度隆起或空氣中巖漿氣體含量異常升高,則都要引起注意。
在我國(guó),已有6處活火山受到監(jiān)測(cè),其中,知名度最高的當(dāng)屬長(zhǎng)白山火山。
長(zhǎng)白山火山是中國(guó)乃至亞洲地區(qū)噴發(fā)危險(xiǎn)性較強(qiáng)、災(zāi)害效應(yīng)較高的火山,曾經(jīng)有過(guò)大規(guī)模噴發(fā)。許建東表示,我國(guó)對(duì)長(zhǎng)白山火山已經(jīng)設(shè)有較為完善的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò) ,其活動(dòng)基本在掌控之中。而且,火山的大規(guī)模噴發(fā),重現(xiàn)周期是萬(wàn)年尺度的——巖漿房中的巖漿需要長(zhǎng)時(shí)間的補(bǔ)給,才能“積累”出一次大規(guī)模噴發(fā)。
2022年年初的這場(chǎng)火山噴發(fā),確實(shí)讓湯加陷入困境。自然災(zāi)害帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和抵御災(zāi)害的能力也息息相關(guān)。這也提醒我們,需未雨綢繆,做好準(zhǔn)備。許建東說(shuō),我國(guó)現(xiàn)有的火山監(jiān)測(cè)技術(shù)已與國(guó)際接軌,但是,對(duì)軟件和人力資源上的投入,仍需加強(qiáng);對(duì)火山監(jiān)測(cè)工作的重視,仍需提高。(張蓋倫)