近日,國際權威學術期刊《自然》雜誌發表了一篇由美國科研團隊撰寫(xie) 的論文,稱極端降雨會(hui) 激活深層岩漿運動、改變火山活動性,2018年的基拉韋厄火山大規模噴發,很可能就是由這種極端降雨觸發的。
提到基拉韋厄火山大噴發,至今還有不少人心存餘(yu) 悸。2018年4月末到8月初,位於(yu) 夏威夷島東(dong) 南的基拉韋厄火山出現了此前至少200年內(nei) 最大的噴發。在此期間,這座火山噴出地表的岩漿總量足以裝滿32萬(wan) 個(ge) 奧運會(hui) 標準遊泳池,滾燙的岩漿覆蓋了35.5平方公裏的土地。
我們(men) 都知道,降雨有助於(yu) 撲滅火災,那為(wei) 什麽(me) 極端降雨反而可能引起火山噴發呢?
大量雨水可削弱火山結構
基拉韋厄火山海拔1247米,頂部的噴火口是一個(ge) 橢圓形窪地,最大直徑為(wei) 4024米。“基拉韋厄火山是現今世界上最為(wei) 活躍的火山之一。資料顯示,基拉韋厄火山活動最早的文獻記載可追溯到1820年。”青海省地質調查院院長、自然資源部科技領軍(jun) 人才王秉璋介紹說。
火山噴發是如何出現的?“簡單來說,要具備3個(ge) 基本條件,一是地下有岩漿,二是在岩漿上麵應該有個(ge) 通道,三是要有促使岩漿上湧的動力,否則地下即使有岩漿也不一定會(hui) 噴到地表來。” 王秉璋進一步解釋,從(cong) 專(zhuan) 業(ye) 角度而言,火山爆發的具體(ti) 條件應該包括部分熔融體(ti) 的形成、岩漿在地殼中富集後出現的物理化學變化過程、岩漿富集區域對岩漿通道形成的促進作用、岩漿上升過程中受到壓力梯度與(yu) 浮力的雙重驅動。據此來看,美科學研究團隊所稱的“極端降雨”因素似乎並不在這些基本條件之中。
那為(wei) 何美國科學家認為(wei) 極端降雨會(hui) 對火山活動產(chan) 生影響呢?事實上,針對極端降雨與(yu) 火山噴發的因果關(guan) 係,科學家一直在進行研究,如英國東(dong) 英吉利大學學者對蒙特塞拉特地區的火山進行長期監測後發現,有多次統計結果顯示,降雨會(hui) 對火山活動有所增強。學者們(men) 認為(wei) ,火山穹丘(高粘度熔岩堵塞火山口而形成的穹窿狀火山錐)崩塌會(hui) 增強火山活動性,而雨天會(hui) 使這種崩塌的可能性從(cong) 1.5%增加到16%。此外,還有學者提出,大量雨水滲透進火山地表下,可以使孔隙壓力在火山噴發前夕和噴發期間上升至最高水平。
王秉璋表示:“研究表明,大量雨水的下滲削弱了火山的結構,使岩漿得以進入,存在誘發火山噴發的可能。有統計顯示,從(cong) 1790年開始,基拉韋厄火山將近60%的火山噴發發生在雨季,不過噴發時間比旱季短。據此可以推斷,降雨活動與(yu) 基拉韋厄火山曆史上的噴發存在一定的聯係。
滾燙岩漿不會(hui) 被水“澆熄”
目前,地球上四大火山帶為(wei) 環太平洋火山帶、大洋中脊火山帶、東(dong) 非裂穀火山帶和阿爾卑斯―喜馬拉雅火山帶。
大多數海底火山都是在大洋中脊上發現的,隨著地殼運動,構造板塊進行著緩慢分裂,使得相對較淺的岩漿庫中的岩漿從(cong) 裂縫中滲出,還有一些周期性衝(chong) 破地殼的深地幔柱形成了一係列火山。有統計資料顯示,地球上目前有1500座活火山,即在過去1萬(wan) 年間至少噴發過1次的火山。位於(yu) 大洋底部的活火山有近1000痤,陸地上大約有500座。
青海省地質礦產(chan) 勘查開發局總工程師、俄羅斯自然科學院外籍院士潘彤告訴記者:“我們(men) 不能說全球範圍內(nei) 的火山噴發都會(hui) 受極端降雨影響。因為(wei) 大洋中脊地區位於(yu) 水下的火山,就不會(hui) 受到降雨影響,地殼運動才是最終導致火山噴發的主因。”
潘彤認為(wei) ,極端降雨天氣是在特殊地區、特殊氣候下誘發火山噴發的一個(ge) 重要因素,但這不代表極端降雨可以引起所有的火山噴發,氣象因素與(yu) 火山噴發的關(guan) 係還需要進一步的研究。
“水火不容”的常識很容易讓人發出“滂沱大雨是不是能夠澆滅火山噴發”的疑問。
專(zhuan) 家稱,水能滅火,是因為(wei) 阻隔了燃燒所需的氧氣。而火山所噴發的岩漿,與(yu) 我們(men) 常見的燃燒的火並不相同,岩漿看起來像在燃燒,是因為(wei) 它的溫度太高了,大約在900℃到1400℃左右。而且岩漿是由高壓形成,不需要氧氣,所以再多的水也隻能降低岩漿的溫度,不會(hui) “熄滅”火山噴發。
再者,極端降雨也無法與(yu) 火山噴發所產(chan) 生的巨大能量抗衡。潘彤進一步分析說:“以冰島附近瑟爾塞島的火山為(wei) 例,它平均每次噴發的威力達到了20000—40000噸TNT炸藥爆炸當量,基拉韋厄火山噴發的能量還要比這大得多。想要阻止火山噴發降雨顯然是螳臂擋車。但是,雖然無法澆滅噴發的火山,極端降雨卻可以在一定程度上控製火山灰的汙染。”
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