“史詩(shī)級(jí)”火山噴發(fā)正不斷攪動(dòng)半個(gè)地球。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間1月15日開(kāi)始，南太平洋島國(guó)湯加王國(guó)的一座島嶼海底火山開(kāi)始劇烈噴發(fā)，形成大量火山灰，并引發(fā)海嘯。衛(wèi)星觀測(cè)顯示，火山灰混著氣體在太平洋上空升騰，其形成的蘑菇云團(tuán)頂直徑達(dá)到400至500公里，火山灰達(dá)到距地面約28公里的高度。美國(guó)地質(zhì)勘探局認(rèn)為這引發(fā)了一次相當(dāng)于5.8級(jí)的地震。

這次事件被認(rèn)為是30年來(lái)最大的一次火山爆發(fā)。火山研究專家、中科院院士劉嘉麒認(rèn)為，這是自1991年菲律賓皮納圖博火山（火山噴發(fā)指數(shù)VEI達(dá)到6級(jí)）爆發(fā)以來(lái)，地球上發(fā)生的最強(qiáng)火山噴發(fā)。

這場(chǎng)火山噴發(fā)已導(dǎo)致當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)幾乎完全中斷，外界與湯加的通訊中斷，約一萬(wàn)公里之外的阿拉斯加也能聽(tīng)到火山噴發(fā)的咆哮聲，境內(nèi)一島嶼上全部房屋被毀。其引發(fā)的海嘯還影響了整個(gè)太平洋沿岸地區(qū)，日本、斐濟(jì)等多國(guó)接連發(fā)布海嘯警報(bào)，中國(guó)沿海海域也監(jiān)測(cè)到海嘯波。

根據(jù)英國(guó)廣播公司BBC報(bào)道，截至目前，有3人在這次災(zāi)難中死亡，包括1名來(lái)自英國(guó)的女士。報(bào)道還指出，日本有近23萬(wàn)人需要避難，湯加國(guó)可能有多達(dá)8萬(wàn)人因此受到影響。

除此之外，湯加火山爆發(fā)在交通運(yùn)輸業(yè)、光伏、農(nóng)業(yè)及農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈等經(jīng)濟(jì)方面的影響亦逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。

北京時(shí)間1月18日晚19時(shí)左右，湯加政府發(fā)布最新聲明稱，洪阿哈阿帕伊島火山15日噴發(fā)并引發(fā)大范圍海嘯后，湯加境內(nèi)一座島嶼上的房屋全部被損毀。而這是自島嶼火山噴發(fā)以來(lái)，湯加政府發(fā)布的首個(gè)聲明。

那么，為什么湯加會(huì)發(fā)生如此嚴(yán)重的火山噴發(fā)？火山爆發(fā)是否會(huì)影響中國(guó)？如何看待湯加火山爆發(fā)對(duì)全球氣候、經(jīng)濟(jì)的影響？這是本文要解答的重要話題。

為什么會(huì)發(fā)生如此嚴(yán)重的火山噴發(fā)？

根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)，全球約有1350座潛在活火山，其中包括美國(guó)的161座潛在活火山。

據(jù)中科院之聲報(bào)道，火山噴發(fā)之所以會(huì)影響氣候，是因?yàn)榛鹕絿姲l(fā)的二氧化硫氣體直達(dá)平流層，在較短時(shí)間（一兩個(gè)月）即會(huì)形成硫酸氣溶膠，隨著平流層環(huán)流輸送到全球各處。由于平流層環(huán)流穩(wěn)定，所以硫酸會(huì)持續(xù)更長(zhǎng)的時(shí)間（一年以上），通過(guò)阻擋太陽(yáng)輻射，引起近地面溫度降低。

實(shí)際上，地震和火山都是地球能量釋放的方式，火山活動(dòng)反映了地球內(nèi)部能量流動(dòng)引發(fā)的自然狀態(tài)。

火山下方有活動(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。通常火山噴發(fā)有兩種形式：一種是爆炸式，噴發(fā)時(shí)能看見(jiàn)巨大的蘑菇云式噴發(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。

中國(guó)地震局地質(zhì)研究所研究員許建東做了一個(gè)很形象的比喻：平時(shí)做菜，若水入油鍋，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。

去年8月，世界氣象組織、聯(lián)合國(guó)環(huán)境署合作成立的政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）第六次評(píng)估報(bào)告第一工作組的報(bào)告中指出，以過(guò)去的氣候和觀測(cè)證據(jù)為基礎(chǔ)，21世紀(jì)中至少發(fā)生1次大規(guī)模火山噴發(fā)的可能性(66~100%)很高。當(dāng)時(shí)的報(bào)告警告說(shuō)，這種噴發(fā)會(huì)使全球地表溫度及降水量在1~3年內(nèi)減少，并改變?nèi)虻募撅L(fēng)循環(huán)、極端降水和很多氣候影響因素。

那么，湯加這個(gè)國(guó)家為什么會(huì)發(fā)生火山噴發(fā)？

湯加位于澳大利亞以東約3300公里，是由173個(gè)島嶼組成的島國(guó)，大部分為珊瑚島，約40個(gè)島嶼有人居住，其余島嶼無(wú)人居住。此次火山噴發(fā)位于無(wú)人居住的洪阿哈阿帕伊島（Hunga tonga-Hunga Ha"apai），距離湯加首都努庫(kù)阿洛法以北約65公里。噴發(fā)于當(dāng)?shù)貢r(shí)間1月14日開(kāi)始，在1月15日下午第二次劇烈噴發(fā)。

實(shí)際上，過(guò)去100年，湯加王國(guó)的洪阿哈阿帕伊島（海底火山活動(dòng)十分活躍，曾經(jīng)歷多次噴發(fā)，不斷塑造著島嶼的面貌。該火山隱藏在海底的部分高約1800米，寬約20公里。巨大的海底火山頂著兩個(gè)長(zhǎng)度約2公里的小島，分別是海底火山口邊緣的西部和北部殘余。2014年12月，湯加火山曾出現(xiàn)過(guò)一次噴發(fā)。

據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)，劉嘉麒院士認(rèn)為，湯加地帶的海底火山噴發(fā)，主要與其所處的地質(zhì)環(huán)境有著很大的關(guān)系。

他指出，首先，這一帶附近有著“地球第二深”的湯加海溝——深達(dá)10882米，僅次于馬里亞納海溝，是巖漿、火山和地震活動(dòng)比較活躍的地方；同時(shí)，其附近多島嶼，地質(zhì)構(gòu)造比較活躍，作為湯加-克馬德克群島火山弧的一部分，地震、火山經(jīng)常發(fā)生；另外湯加又處在太平洋板塊跟大洋洲板塊交界處，板塊互相碰撞俯沖，也是引起火山噴發(fā)和地震的一個(gè)重要因素。

“所以，這里火山噴發(fā)頻繁是很正常的。”劉嘉麒說(shuō)。

釜山大學(xué)地球科學(xué)教育系教授尹成孝則表示，湯加海溝也像日本東部的海溝一樣，經(jīng)常有海底火山活動(dòng)。也就是說(shuō)，湯加火山并不是特別值得關(guān)注的火山。由于這次火山噴發(fā)發(fā)生在水中，所以粉塵的影響較小。

就在此次大規(guī)模噴發(fā)之前，湯加海底火山在2021年12月20日還曾噴發(fā)過(guò)一次，火山灰達(dá)到16公里的高度，噴發(fā)過(guò)程持續(xù)至12月21日凌晨左右逐漸減弱。

“最新一次（15日）噴發(fā)規(guī)模相當(dāng)大。”劉嘉麒表示，火山從海底噴發(fā)穿過(guò)四五千米深的海洋到達(dá)地表后，火山灰還能升到20多公里的高空，又引起比較強(qiáng)烈的地震和較大范圍的海嘯。“如果在地面噴發(fā)，火山灰甚至可能達(dá)到40公里的高空。”

根據(jù)華盛頓郵報(bào)報(bào)道，有專家表示，湯加火山大約每1000年就會(huì)產(chǎn)生一次這種規(guī)模的爆炸，類似于武器級(jí)的化學(xué)爆炸。而美國(guó)宇航局研究人員估計(jì)，這次火山爆發(fā)的威力為10兆噸，或比核彈更強(qiáng)大。報(bào)道指，噴發(fā)還導(dǎo)致湯加海底電纜斷裂，整個(gè)國(guó)家在互聯(lián)網(wǎng)世界中消失。

那么，火山活動(dòng)還會(huì)持續(xù)嗎？

劉嘉麒認(rèn)為，火山噴發(fā)通常是間歇性的，但也有連貫性。這個(gè)地區(qū)這么大的噴發(fā)規(guī)模，不會(huì)馬上完全靜止。他指出，一方面，對(duì)于一座海底火山來(lái)說(shuō)，目前能了解的僅是水面以上的情況，海底未到達(dá)水面的小規(guī)模噴發(fā)無(wú)法監(jiān)測(cè)。另一方面，現(xiàn)在到達(dá)水面以上的噴發(fā)僅過(guò)了三四天，不可能完全靜止。

事實(shí)上，由于巖漿房?jī)?nèi)部?jī)?chǔ)存的大量能量和物質(zhì)已被釋放，盡管不能排除其可能性，但大規(guī)模噴發(fā)幾率不大。

火山爆發(fā)是否影響中國(guó)？

近期，奧密克戎極大擾動(dòng)著全球經(jīng)濟(jì)和全球市場(chǎng)，加上本次湯加大規(guī)模火山爆發(fā)，再一次牽動(dòng)全球市場(chǎng)的神經(jīng)。作為本世紀(jì)最大的火山爆發(fā)，是否會(huì)影響中國(guó)？

根據(jù)中國(guó)自然資源部海嘯預(yù)警中心最新監(jiān)測(cè)結(jié)果，中國(guó)沿海海域于16日凌晨監(jiān)測(cè)到海嘯波，其中浙江石浦站最大海嘯波幅約20厘米，其余潮位站海嘯波幅均小于15厘米。此次噴發(fā)過(guò)程未對(duì)中國(guó)沿岸造成災(zāi)害性影響。

湯加火山噴發(fā)照片

那么，如果發(fā)生進(jìn)一步噴發(fā)，是否會(huì)影響到中國(guó)沿海地區(qū)呢？

在劉嘉麒看來(lái)，中國(guó)不大可能遭受此次噴發(fā)帶來(lái)的海嘯的影響，因?yàn)榇蟛糠盅睾５貐^(qū)有島弧鏈阻擋，不過(guò)有些裸露海岸線的地區(qū)比如福建、浙江等地可能受到大規(guī)模海嘯的波及，應(yīng)加強(qiáng)防范。

實(shí)際上，近百年來(lái)，除了1951年西昆侖山地區(qū)，中國(guó)大陸幾乎沒(méi)有火山噴發(fā)。目前已知中國(guó)歷史上最強(qiáng)的火山噴發(fā)，是1000年前的長(zhǎng)白山火山噴發(fā)，噴發(fā)指數(shù)達(dá)到6~7級(jí)。

不過(guò)劉嘉麒認(rèn)為，自然災(zāi)害不分國(guó)界，應(yīng)該做到及時(shí)預(yù)測(cè)、防范和應(yīng)對(duì)。在他看來(lái)，這次湯加的海底火山爆發(fā)能夠造成如此嚴(yán)重的影響，很大程度上是當(dāng)?shù)仡A(yù)防、預(yù)測(cè)做的并不好。

“目前全球?qū)５谆鹕缴腥狈ΡO(jiān)測(cè)，達(dá)不到準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的水平。現(xiàn)在地球科學(xué)正在向著深空、深地、深海發(fā)展，火山作用與這三個(gè)方面都密切相關(guān)，所以應(yīng)該在這方面下功夫。”劉嘉麒表示，與地震不同，陸地火山噴發(fā)的地點(diǎn)和強(qiáng)度時(shí)間和強(qiáng)度現(xiàn)在基本上能精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)，但海底火山卻沒(méi)辦法更好檢測(cè)。而由于歷史等原因，中國(guó)研究火山的人太少，重視程度也不夠，相關(guān)研究也遇到一些瓶頸。隨著科學(xué)和社會(huì)的發(fā)展，這方面的研究必須得加強(qiáng)。

火山爆發(fā)對(duì)全球氣候、經(jīng)濟(jì)影響幾何？

中金公司發(fā)布研究報(bào)告指出，新西蘭、湯加、斐濟(jì)、日本、瓦努阿圖、智利和澳大利亞等國(guó)家也針對(duì)此次事件發(fā)布了海嘯預(yù)警。短期內(nèi)太平洋沿岸國(guó)際航運(yùn)或受到影響，需要重點(diǎn)關(guān)注美豆到港情況。而長(zhǎng)期來(lái)看，本次火山噴發(fā)或增加夏季拉尼娜發(fā)生概率，包括小麥產(chǎn)區(qū)、大豆、玉米主產(chǎn)區(qū)都會(huì)產(chǎn)生影響。

具體來(lái)說(shuō)，湯加火山爆發(fā)強(qiáng)度等級(jí)較高，火山噴發(fā)點(diǎn)在ENSO監(jiān)測(cè)區(qū)附近，這或大概率削弱沃克環(huán)流，加速厄爾尼諾氣候的形成。

全球范圍內(nèi)來(lái)看，厄爾尼諾發(fā)生年，如果在12月到2月期間，那么赤道附近海岸線、秘魯西北部、巴西南部、阿根廷中部、非洲赤道以東降水量會(huì)大概率增加；南美洲北部、中美洲、非洲南部、澳大利亞北部較以往更為干旱；如果發(fā)生在6月到8月期間，那么美國(guó)內(nèi)陸地區(qū)、智利中部降水量會(huì)增加，而澳大利亞整個(gè)東部地區(qū)將會(huì)發(fā)生干旱，在中國(guó)則造成南澇北旱的狀態(tài)。北冷南澇的氣候或?qū)Ρ狈叫←湣⒂衩住⒋蠖沟纳L(zhǎng)帶來(lái)不利影響，洪澇災(zāi)害也可能影響南方水稻生產(chǎn)。由此會(huì)引發(fā)夏季厄爾尼諾氣候?qū)θ蛑饕魑锏闹T多負(fù)面影響。

此外，華泰證券研究團(tuán)隊(duì)則認(rèn)為，農(nóng)業(yè)及農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈、光伏、航空業(yè)等均有可能受到火山活動(dòng)的影響。

其中在農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈部分，1厘米的火山灰可以將農(nóng)作物完全破壞，距離湯加較近的全球農(nóng)業(yè)出口大國(guó)新西蘭或受影響。新西蘭、澳大利亞等國(guó)在全球乳制品、新鮮蔬果等農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈易受火山再次爆發(fā)帶來(lái)的次生影響；在光伏領(lǐng)域，火山爆發(fā)會(huì)可能會(huì)減少全球光照，從而會(huì)對(duì)全球光伏發(fā)電量造成一定負(fù)面影響，例如1991年菲律賓皮納圖博火山爆發(fā)后，約2000萬(wàn)噸二氧化硫云被注入平流層，導(dǎo)致當(dāng)年全球光照減少約10%；而航空部分，若火山灰大面積擴(kuò)散，或進(jìn)一步影響全球航空業(yè)，降低運(yùn)輸效率，拖累全球供應(yīng)鏈。

此次湯加海底火山爆發(fā)之前，全球是否有監(jiān)測(cè)到一些該火山活動(dòng)的數(shù)據(jù)？

1月17日，聯(lián)合國(guó)衛(wèi)星中心（UNOSAT）發(fā)布衛(wèi)星監(jiān)測(cè)報(bào)告，對(duì)1月15日湯加火山噴發(fā)的受災(zāi)情況進(jìn)行分析，衛(wèi)星影像顯示該國(guó)5個(gè)主要島嶼觀測(cè)到火山灰沉積和水侵跡象。火山口以及島嶼的絕大部分土地都已沉入海面之下。海岸線變化明顯，海岸線地區(qū)的道路和建筑物受損。

得益于航天技術(shù)的進(jìn)步和商業(yè)航天的快速發(fā)展，衛(wèi)星在重大災(zāi)害中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，特別是在減少自然災(zāi)害造成的重大損失等方面。比如，衛(wèi)星對(duì)全球大氣運(yùn)動(dòng)和環(huán)境變化進(jìn)行了連續(xù)觀測(cè)，其中特別是對(duì)常規(guī)氣象難于觀測(cè)的約占全球總面積四分之三的海洋、沙漠和山區(qū)，提供了大量寶貴的信息。

衛(wèi)星遙感技術(shù)解決災(zāi)害在哪里的問(wèn)題，地基遙感技術(shù)解決災(zāi)害何時(shí)發(fā)生的問(wèn)題。在衛(wèi)星遙感技術(shù)的基礎(chǔ)上，中國(guó)已經(jīng)有企業(yè)研發(fā)了“天地一體化”地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)，結(jié)合自主研發(fā)的地基遙感設(shè)備，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行綜合預(yù)警，取得了良好的預(yù)警效果。

有專家表示，未來(lái)專用衛(wèi)星和地面的監(jiān)測(cè)設(shè)備將對(duì)預(yù)測(cè)火山爆發(fā)有極大的幫助，可以預(yù)先安排民眾疏散，挽救生命。（本文首發(fā)鈦媒體App，作者｜林志佳）

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