針對這波火山傳言,院士有話說

陳 瑜

2019年12月18日08:43  來源:科技日報
 

 

  近日,新西蘭豐盛灣地區懷特島發生火山噴發災害。截至發稿前,新西蘭政府官方消息顯示,遇難人數已升至16人,仍有兩人下落不明。受傷的兩名中國公民都已恢復意識。

  災害引發了大家對火山的關注。2014年日本中部御岳火山噴發,造成60多人死亡﹔2017年哥斯達黎加的火山噴發,迫使其所在的國家公園關閉並疏散附近城鎮。

  近年來火山噴發報道頻見,這是否意味著地質活動比以前更加頻繁了?火山噴發是否隻帶來溫室效應?火山與地震是不是一對“孿生”兄弟?記者就此專訪了中國科學院地質與地球物理研究所研究員、中國科學院院士劉嘉麒。

  現在地質活動更加頻繁?

  地球地質作用的正常表現

  在此次新西蘭火山噴發災害之前,不少人對去年5月爆發的夏威夷基拉韋厄火山仍歷歷在目。

  火山噴發災害頻發,是否意味著地質活動更加頻繁了?

  劉嘉麒告訴記者,火山是一個很重要的地質現象。火山噴發一般需要具備三個基本條件,一是地下有岩漿,二是在岩漿上面應該有個通道,即斷裂或裂谷,三是要有促使岩漿上涌的動力,否則地下的岩漿也不一定噴到地表來,這樣的地質條件往往出現在板塊俯沖帶或大陸裂谷帶,例如環太平洋帶。

  每年在陸地、海洋發生的大小火山活動差不多有五六十次,有的可能被人感知到了,有的在海底發生的火山噴發活動卻沒有被人感知。

  “火山活動是一種地質構造作用,有時候比較活躍,有的時候相對消沉。在不同時間、不同地點,表現也不同。”劉嘉麒總結,目前來看,地球構造活動比較活躍,但也不是到了高峰期,“應該說現在的火山活動是整個地球地質作用的一個很正常的表現。”

  火山噴發會帶來溫室效應?

  溫室效應還是陽傘作用,要看噴發類型和規模

  火山噴發的很多氣體中包括二氧化碳,有人說這是造成溫室效應的元凶之一,這種說法是有依據嗎?

  在劉嘉麒看來,這種說法有一定的道理。

  火山噴發時,特別是在噴發前,經常會“冒煙”。

  “火山噴發前,岩漿從地球深部往上升的過程中會產生大量氣體,因為氣體流動性比較強,又比較輕,就先冒出來,好像山在‘冒煙’,但跟我們日常生活中所說的‘冒煙’不是一回事。”劉嘉麒解釋,火山噴出的氣體和火山灰等混在一起,形成“冒煙”假象。

  火山噴出來的氣體,包括水蒸氣、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、二氧化硫等,其比重比空氣大,能在低空形成一個溫室層,阻礙地球表面釋放的能量往外邊擴散,使地表溫度增高,便產生溫室效應。

  值得關注的是,火山噴發還有另一種作用,叫陽傘作用。所謂陽傘作用,就是火山噴出的氣體、火山灰,在高空形成一個氣溶膠層,這個氣溶膠層猶如地球空中的一把“遮陽傘”,能阻擋太陽光能量輻射到地球表面,致使地球表面溫度隨之降低,且陰雨天氣增多。

  劉嘉麒總結,火山噴發有時會帶來溫室效應,有時會引發陽傘作用,二者效果完全相反,主要取決於火山噴發的類型和噴發的規模。如果火山噴發的是基性岩漿,規模小、爆發力比較弱,噴出的氣體、火山灰比較少,不易產生陽傘作用,會帶來溫室效應,比如夏威夷的火山噴發多屬這種情況。在意大利、日本發生的火山噴發,規模比較大,噴發的火山灰、火山氣體比較多,產生陽傘作用的幾率更大,對整個氣候的影響也比較大。

  火山噴發和地震之間互為因果?

  地震不一定會伴隨火山噴發

  火山噴發時,媒體報道中往往會提及一個相關的詞地震。火山噴發和地震之間有因果關系嗎?

  劉嘉麒說,火山和地震是伴生關系,火山噴發或者噴發前后,可能有不同震級的地震發生。但反過來,發生地震不一定會伴隨火山噴發。

  因為地震不完全都由火山作用造成,比如我國很多地方的地震叫構造地震,不是火山地震。但像日本,地震和火山經常伴生。主要是因為地質條件不一樣。

  火山噴發難以預測?

  可以推測,但具體時間難保每次准確

  劉嘉麒說,火山噴發具有繼承性和連續性,一般沒有火山的地方很難發生新的火山噴發。所以火山噴發的地點基本可以確定。其次,借助現有的科學手段,比如地球物理方法,可以探測地下有沒有岩漿,岩漿有多深有多大的規模,然后再進一步觀測有沒有促使岩漿往上噴發的動力條件。如果滿足條件,可能就要有火山噴發了。此外,火山噴發之前會出現一些征兆,通過嚴密監測捕捉、掌握火山噴發的征兆,就能判斷、推測火山能否噴發。

  懷特島位於新西蘭北島豐盛灣地區,是新西蘭一處著名旅游景點,其火山長期活躍,經常噴發濃煙和氣體,地表溫度高,景觀奇特,人們可以乘船或直升機游覽該火山島。歷史上懷特島火山曾多次噴發。早在今年六七月份,新西蘭地理科學研究院科學家就警告,懷特島火山近期有趨於噴發的明顯跡象。從今年9月下旬開始,火山口后部氣體和泥漿的噴出變得更為頻繁。

  “但人們不太在意,趕上噴發了,就造成損失了。”劉嘉麒說,“總的來說,現在對火山的預測還是比較客觀,比較准的。”

  在現有技術條件下,能否准確預測火山是10天后噴發,還是半個月后噴發?劉嘉麒說,這個時間有的時候准,有的時候不准。比如2000年,日本北海道火山噴發前,當地居民轉移5天后火山噴發。“我覺得已經比較准了。如果在火山噴發前很短的時間做出預測,即使更精准,恐怕也來不及躲避和撤離了。”

  在他看來,要實現准確預報,除了要深入了解火山地質背景,還要對火山有先進、齊全、周密的監測,監測時間要持續,甚至需要全天候監測,同時要有足夠的監測空間和布控點,並與全球火山監測聯網。

  “各國會根據火山所在的位置、重要性、危害性通盤考慮。”他舉例說,日本肯定會對富士山進行重點監測,因為富士山位於東京和大阪之間,一旦火山噴發,會造成很大的影響。相反,那些處於很偏僻地方的火山,即使噴發,也不見得對人、對社會有多大影響,也就不用下太多功夫進行監測。

  劉嘉麒同時告訴記者,目前還沒有實現對全球火山的統一監測和整體監測,我國也有潛在危險的火山,但火山的監測相對滯后,應該給予重視,努力加強監測。

(責編:趙竹青、呂騫)

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