以下文章来源于科普中国,作者王永彬
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本文专家:王永彬,中国科学院大学博士,云南大学地球科学学院副教授
北京时间1月15日12时左右,位于南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛火山突然猛烈喷发,在不到1个小时的时间里,整个汤加群岛就被厚厚的火山灰云团所完全笼罩而瞬间“失联”,并引发周边国家海啸预警,甚至波及万里之外的日本。
这张拼版照片显示的是:年4月11日Worldview02卫星拍摄的汤加洪阿哈阿帕伊岛卫星图片(左)和年1月17日“高分一号”卫星拍摄的该岛火山喷发后的卫星图片,橘色曲线为按照地理坐标标注出的岛屿原先轮廓。新华社发(新华社卫星新闻实验室供图)
这个消息迅速传遍全球,成了人们茶余饭后的热门话题。
甚至还有不少网友问:火山灰会飘到中国吗?
据央视新闻消息,除海啸以外,此次汤加海底火山喷发所引发的又一大灾害就是火山灰。
而专家表示,火山喷发后类似二氧化硫的气体正在逐渐向西飘散。目前主要在南半球活动,短时间内不太可能飘到我国。
什么是火山?火山喷发如何发生?汤加火山喷发会引发气候变化吗?一系列问题也萦绕在大家的心头。
火山喷发
是如何发生的?
火山是地球释放内部能量的一种方式,即由地下熔融的岩浆及其携带的固体碎屑冲出地表,或以熔岩形式堆积形成山体,或以火山灰随气流迁移远处卸载。
形成火山的岩浆常由富含挥发性气体(H2O、CO2、SO2、H2S等)的熔融状硅酸盐物质组成。以硅酸盐中SiO2含量,可以分为超基性(45%)、基性(45~52%)、中性(52~65%)、酸性(65%)。
SiO2含量越高,挥发分含量越多,火山爆发越强烈,尤其是酸性火山岩喷发大量火山灰,可以扬尘到几公里到几十公里高处,并随着大气扩散到几百或几千公里外。
这些岩浆一般来源于地壳深处约~km处,处于高温、高压的状态下,而其中的挥发分增加会加大膨胀挤压力,一旦上覆岩石变薄或出现裂隙,就会沿薄弱处向上迁移,并爆发形成火山。
而这些薄弱处,包括板块离散型边界和板块汇聚型边界,尤其是后者。因为在板块汇聚交界处,一个板块会俯冲到另一个板块之下,俯冲下去的板块脱水诱发上覆岩石熔融形成岩浆,部分岩浆会上升到地面从而形成火山。
因此,火山在地球上分布是不均匀的,主要集中在洋-陆板块汇聚的环太平洋带和陆-陆板块汇聚的地中海-喜马拉雅带。
汤加火山喷发
会引发气候变化?
火山喷发会伴生飘扬的火山灰及溢流的熔岩,不仅会污染环境诱发酸雨,还会危及航空交通诱发生命、财产损失,甚至大量火山灰进入平流层(地表上空10千米至50千米高度)形成硫酸盐气溶胶,阻挡太阳辐射,产生“阳伞效应”,影响全球气候。
年,美国火山学家提出火山爆发指数(VolcanicExplosivityIndex,简称VEI),即根据火山喷出物体积与喷发柱高度来衡量火山爆发强烈程度。非爆炸性喷发的火山的VEI为0,而爆炸性喷发的火山VEI从1到8,具体如下:
火山爆发指数
年以来,全球经历了数次大规模的火山爆发,火山爆发等级均在VEI-6级以内。从NASA的记录看,大规模火山爆发后,常伴随数年的全球气温回落。然而,全球气温本身也存在波动的特征。
从长期来看,火山爆发导致的气温波动幅度与其他时期气温的波动并不存在显著差异。所以,VEI-6级以内的火山爆发对全球气温的变化并不会有显著影响。
而本次汤加火山爆发等级为普林尼式,估测VEI强度为5~6级,属于本世纪以来最强,略低于年菲律宾皮纳图博火山喷发(6级),强于年冰岛火山喷发(4级)和年智利普耶韦火山喷发(5级)。
卫星云图视频截图
而菲律宾吕宋岛皮纳图博火山,其造成了之后两年的全球气候异常,全球陆地平均温度下降0.5度。本次火山喷发的强度比这些都要弱,它所带来的气候影响可能只是暂时的。
本次火山喷发位于南半球,火山灰逐渐向西边漂移进入澳大利亚东部海岸,对北半球的直接气候影响是比较弱的。只要后期没有更大的喷发,年的气候应该不会受到多大影响。
尽管如此,由于汤加火山正好处于厄尔尼诺的重点监测区域,这里剧烈的大气波动会否引起更为极端的拉尼娜或者厄尔尼诺事件,仍然值得我们继续