科技日报|水介入增强爆炸性 汤加海底火山喷发或将持续

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 。 他告诉科技日报采访人员 , 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 。
【 科技日报|水介入增强爆炸性 汤加海底火山喷发或将持续】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 。