水介入增强爆炸性汤加海底火山喷发或将持续
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水介入增强爆炸性汤加海底火山喷发或将持续

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连日来,南太平洋岛国汤加洪阿哈阿帕伊岛火山发生多次喷发,火山灰混着气体在太平洋上空升腾,火山喷发还触发了局地海啸。

该火山前身是一座海底火山,2009年喷发后形成新岛屿。它此前也曾多次喷发,但没有如此剧烈。有新西兰地质学家表示,事发地火山已苏醒,此次喷发可能持续下去。

中国地震局地质研究所研究员许建东研究了多年火山。他告诉科技日报记者,全球喷发的火山中,有相当一部分是海底火山。只是很多时候,这类火山喷发只在海面下完成,未引起大规模关注。

地震和火山都是地球能量释放的方式。火山下方有活动岩浆房,深部岩浆物质不断对其进行补给,补给到一定程度,岩浆房无法承受,岩浆就会涌出。

火山喷发通常有两种形式。一种是爆炸式,轰轰烈烈,喷发时能看见大的蘑菇云式喷发柱,伴有岩浆碎屑;还有一种是安静的溢流式,最典型的就是夏威夷火山,熔岩大量溢出,缓缓流动,多会形成熔岩流、熔岩被和熔岩隧道。

许建东说,海底火山喷发与地面火山喷发最大的不同,就是有水的介入。

想象一下平时做菜,若油锅入水,油便会四处飞溅。火山喷发,火山物质混到水里,同样会产生类似反应。更麻烦的是,海洋之中,最不缺的就是水。岩浆如果流入湖泊、沼泽,水消耗完了,飞溅也就停止了;但在海洋中,这种反应可以一直持续下去。此时,水体和岩浆相互作用,水被瞬间加热气化,体积剧烈膨胀爆炸,岩浆也会被水体淬化,碎屑化作用更为强烈,从而产生更高强度的火山灰释放过程。

火山喷发强度分为8级,主要根据喷发出的物质体积来划定。从1级到8级,每增加1级,能量的释放会增加10倍。火山喷发若在7级以上,就叫超级喷发。一般来说,火山喷发级别都在2级甚至更小,4—5级的火山喷发已经比较罕见。

“从目前掌握的信息来看,汤加这次火山喷发能量还是比较大的。”许建东说。有关这次汤加火山喷发的规模和灾害效应,还需根据有关国家研究机构的火山监测数据分析结果来进行判断,目前喷发体积、气体成分、含量及体积等数据均未知,因此,还无法给出汤加火山喷发的级别。

对火山喷发,是可以开展监测的。

火山监测的对象是火山和火山下方的岩浆系统,和地震不同,人们知道火山的位置,也就知道未来可能喷发的地点,能有针对性地布设监测台网。

许建东介绍,火山喷发的前兆过程,相较地震会长很多。对火山活动主要进行三类监测——地震监测、地表形变监测和火山气体监测。若地震突然频繁,地表大幅度隆起或空气中岩浆气体含量异常升高,则都要引起注意。

在我国,已有6处活火山受到监测,其中,知名度最高的当属长白山火山。

长白山火山是中国乃至亚洲地区喷发危险性较强、灾害效应较高的火山,曾经有过大规模喷发。许建东表示,我国对长白山火山已经设有较为完善的监测网络 ,其活动基本在掌控之中。而且,火山的大规模喷发,重现周期是万年尺度的——岩浆房中的岩浆需要长时间的补给,才能“积累”出一次大规模喷发。

2022年年初的这场火山喷发,确实让汤加陷入困境。自然灾害带来的风险和抵御灾害的能力也息息相关。这也提醒我们,需未雨绸缪,做好准备。许建东说,我国现有的火山监测技术已与国际接轨,但是,对软件和人力资源上的投入,仍需加强;对火山监测工作的重视,仍需提高。(张盖伦)



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