书城自然科学走近2012:解读末日灾难之谜
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第16章 大地深处的躁动(3)

8、火山灰

1985年,鲁伊斯火山喷发时,喷入空中的火山灰度高度达到8000米。灾难来临的征兆是火山灰雨点般地降落到阿尔梅罗的街上。当黑暗降临时,湍急的泥石流从火山上奔泻而下,山溪与河流迅速漫流。

9、仪表测定

虽然人类的感觉器官不如某些动物灵敏。但是,我们可以用精密的仪表来进行观测。所以,外国专家(不包括中国专家)将特制的温度计放到地下去测量土地温度的变化;经常采取空气样品,来化验分析它的成分;还用一种能敏锐的察觉重力变化的仪器,用于收集岩浆是不是在地下大量聚集的信息,如果地下的岩浆增多,那里的重力就会加大。在火山爆发前地下常发出的响声,也可以用科学仪器探测出来。

10、声波变化

这时新西兰科学家新近发现的预报火山灾害的新方法。

2001年9月,一些新西兰籍科学家宣布,他们发现了一种预报火山灾害的新方法,即利用地球地心内部发生的声波,分析地壳裂缝形成的方向,一次预报火山爆发的准确时间。

这些新西兰籍科学家从新西兰鲁阿佩胡火山最近两次的大规模爆发中,收集了大量的科学数据,发现火山爆发前后,地球地心内部发生的声波呈现出有规律的变化,这些声波是地表之下的岩石层断裂所形成的。在火山爆发之前,地壳通常会出现裂缝,这样,人类只要密切观察那些裂缝形成的方向,就能够提前预报火山灾害发生的准确时间。不过,科学家又指出,在收集到更多的相关资料之前,这种预报火山灾害的新方法只能作为各种预报技术的一部分。

11、隆隆的响声

由于岩浆和气体膨胀,尚未冲出火山口时的响声,预告喷发即将来临。

12、其他征兆

(1)银器变黑——硫和银化合能生成黑色的硫化银,所以火山爆发前银器的表面会变黑。

(2)火山口有气体冒出或比以前的气体冒出速度加快。

(3)火山岩外壳出现破裂,火山震动现象有所增加。

(4)小动物(如猪、狗、猫、家禽等)均会出现烦躁不安的状况。

(5)飞鸟惊慌,可能不辨方向自撞树木而死。动物失控攻击人。

(6)如果人突然感到烦躁、坐立不安、男女性欲突然增强等,也是灾难的征兆。

(7)井中水冒泡或水中散发异味。

(8)会有地光或彩云出现。

(9)火山口及周围地区可以闻到刺激性气味,一般是硫磺和硫化氢的味道。

(10)周围的电磁波发生异常变化。

美国国家广播公司(ABC)2006年8月30日报道,什么样的灾难能将地球瞬间吞噬,让地球进入冰河世纪,生命就此消逝?答案是超级火山(supervolcano)。

超级火山极为罕见,可一旦爆发,人类就将面临灭顶之灾,毫无逃生的机会。已知最后一次超级火山爆发发生在大约7.4万年前。与外形类似大圆锥的普通火山不同,超级火山来源于直径达到数百英里的大峡谷——火山爆发而形成的环形山。峡谷的地下是一条浩瀚的熔岩湖,一旦地下液体岩石(即岩浆)从地表喷涌而出,在持续数天的大范围火山喷发中,将发生一系列剧烈的大爆炸。这将使周围数百英里的生灵全部化为灰烬,地球的很多地区都将被火山灰层所覆盖。

美国纽约大学地球学教授、地质学家迈克尔·拉姆佩诺说:“这些火山喷发极为壮观,但你其实看不到它们,因为你根本不可能走近火山欣赏这一空前绝后的盛况,否则你无法活着回来。你只能从卫星抓住这一千载难逢的机会,目睹火山喷发,看着火山灰如何向四处蔓延。”

火山喷发所产生的浓密火山灰会遮蔽太阳,造成地球温度瞬间骤然下降。据科学家介绍,7.4万年前,这种自然灾害差一点使人类灭绝。当时,印度尼西亚苏门答腊岛托博火山大规模喷发,人类遭遇空前劫难,最后仅有数千人幸存。

但科学家对超级火山知之甚少。超级火山地下熔岩峡谷极为广阔,它们的潜在喷发地点难以确认。直到近十年来,科学家才开始在全世界发现这些致命的“热点”,但仍不清楚它们的确切地点。截至目前,科学家已确认了近40处可能是超级火山所在地的“热点”,其中包括位于美国后院、黄石国家公园地下的一处。据科学家估计,黄石地区每60万年将经历一次超级火山大喷发,而最近一次发生在63万多年前。

然而,超级火山是如何形成的?我们人类能否阻止超级火山喷发或限制其破坏力?科学家无法确切解答上述问题。威尔士大学地理地球学研究所火山学家约翰·格拉坦表示:“我们从未见过超级火山喷发,因此,我们也不能确信喷发到底是什么一种情景。根据我们的推测,超级火山喷发的前兆是:地震带活跃程度增强,黄石国家公园所在地区的小间歇泉喷发次数增加。”纽约大学的拉姆佩诺说:“结果,一旦超级火山喷发,将会在全球引发一场灾难。目前唯一的疑问是超级火山喷发的具体时间和地点。”

2.火山喷发进入危险时期

火山喷发(volcaniceruption)是一种奇特的地质现象,是地壳运动的一种表现形式,也是地球内部热能在地表的一种最强烈的显示。是岩浆等喷出物在短时间内从火山口向地表的释放。由于岩浆中含大量挥发分,加之上覆岩层的围压,使这些挥发分溶解在岩浆中无法溢出,当岩浆上升靠近地表时,压力减小,挥发分急剧被释放出来,于是形成火山喷发。

火山喷发并非千遍一律,像夏威夷基拉韦厄火山那样的喷发,事前熔岩已静静地流出,由于熔岩流动缓慢,因而只破坏财产而没有危及生命。而像1883年印尼喀拉喀托火山那样的火山碎屑喷发或蒸气爆炸(或蒸气猛烈爆发),则造成人员的重大伤亡。在火山喷发过程中,挥发性物质充当了重要的角色,它不仅是火山喷发的产物,更是火山喷发的动力。从岩浆的产生到火山喷发的整个过程,挥发性物质的活动无一不在起作用。

模拟毁灭性超级火山喷发英国科学家认为:人类有可能在一次超强度的火山喷发中毁灭。大不列颠公共大学的斯蒂芬·塞尔夫在一次答电子杂志记者问时称还没有任何办法可以阻止这种灾难。当前科学家们正在忙着制定种种抵抗“外部威胁”的战略,比如说如何阻止小行星同地球相撞,却很少去考虑主要危险有可能来自地球内部。地球物理学家们断言,有些火山的喷发强度要比过去的大好几百倍,而且地球在出现文明前不久曾经历过如此大规模的灾难。美国地质学家早些时候曾在黄石国家公园发现了不太深的火山灰死层,认为其形成的原因是发生在62万年前的一次超级火山喷发,结果是至今这里还可以见到一些漏斗形的大坑,它们都是那些毁灭性火山喷发后形成的破火山口。在写给英国政府自然灾害工作小组的报告中对这种超级火山喷发所造成后果曾有过详细的描述———很大一片地域会被熔岩覆盖,而且撒向大气层的尘土和灰烬将会使不少阳光到达不了地球表面,这无疑会使全球性的气候发生变化。据纽约大学的迈克尔·拉姆皮诺称,发生于7.4万年前的苏门答腊火山的超强度喷发曾导致全球变冷和北半球3/4的植物毁于一旦。

中国最早记录的活火山是山西大同聚乐堡的昊天寺,它在北魏(公元5世纪)时还在喷发(据《山海经据》记载);东北的五大莲池火山在1719年至1721年,还猛烈喷发过,其情景是:“烟火冲天,其声如雷,昼夜不绝,声闻五六十里,其飞出者皆黑石硫磺之类,经年不断……热气逼人30余里”(据《宁古塔记略》);1916年和1927年,台湾东部海区的海底火山先后爆发过两次,呈现出“一半是海水,一半是火焰”,蔚为壮观;1951年5月,新疆于田以南昆仑山中部有一座火山爆发,当时浓烟滚滚,火光冲天,岩块飞腾,轰鸣如雷,整整持续了好几个昼夜,堆起了一座145米高的锥状体;至于台湾北部海拔1130米的活火山-七星山,迄今还在喷发着大量硫磺热气。伦敦3月20日公布的最新科学发现表明,火山喷发产生的气体可能是过去5.45亿年间大量物种--包括恐龙--灭绝的原因。现在印度境内的德干岩群(DeccanTraps)是一系列火山喷发活动后的产物。6500万年前的火山喷发使空气中充满硫磺,并对地球的气候造成了极具破坏性的影响。大型的火山喷发还形成了“洪流玄武岩”(floodbasalts),并且是造成史上周期性大量物种灭绝的两个主要原因之一。另外一个原因是小行星活动的影响,这被认为是6500万年前恐龙灭绝的最重要原因。从前,研究人员对火山的杀伤力一直心存怀疑,因为他们不知道火山喷发究竟能释放多少有毒气体。但是在对德干岩石的研究中,一支英国考察队发现了至关重要的线索,揭开了原始火山气体成分的神秘面纱。他们在《科学》杂志(Science)上撰文总结道,火山喷发释放的含有大量硫磺和氯气的气体很可能对环境产生“严重”影响。曾在英国开放大学(OpenUniversity)供职,现为美国核管理委员会(NuclearRegulatoryCommission)资深火山学家的StephenSelf说:“这一发现肯定能支持我们的结论,但还没有最后证明。”“在大片洪流玄武岩形成的同时,许多物种神秘地消失了。”火山喷发每年向空气中释放的硫磺量是现在人类每年烧煤和其他工业活动产生硫磺量的10倍,导致了大面积酸雨,以及空气中悬浮硫酸液滴的形成。这使得地表气温下降,正常的循环模式遭到破坏。

最具威力、最壮观的火山爆发常常发生在俯冲带。这里的火山可能在沉寂达数百年之后再度爆发,而一旦爆发,威力就特别猛烈。这样的火山爆发常常会给人类带来世界毁灭。

火山爆发时喷出的大量火山灰和火山气体,对气候造成极大的影响。因为在这种情况下,昏暗的白昼和狂风暴雨,甚至泥浆雨都会困扰当地居民长达数月之久。火山灰和火山气体被喷到高空中去,它们就会随风散布到很远的地方。这些火山物质会遮住阳光,导致气温下降。此外,它们还会滤掉某些波长的光线,使得太阳和月亮看起来就像蒙上一层光晕,或是泛着奇异的色彩,尤其在日出和日落时能形成奇特的自然景观。

火山爆发喷出的大量火山灰和暴雨结合形成泥石流能冲毁道路、桥梁,淹没附近的乡村和城市,使得无数人无家可归。泥土、岩石碎屑形成的泥浆可像洪水一般淹没了整座城市。岩石虽被火山灰云遮住了,但火山刚爆发时仍可看到被喷到半空中的巨大岩石。

3.冰岛、危地马拉和厄瓜多尔特大火山一并齐发

2010年3月20日,位于冰岛南部埃亚菲亚德拉冰盖(Eyjafjallajokull)冰川附近的火山在经历了将近200年的休眠期之后,突发爆发,当局紧急疏散附近居民,冰岛宣布全国进入紧急状态,全境航班取消,多条主要道路封闭。不过,火山在喷发后逐渐平息。

但是,仅相隔20多天,也就是2010年4月14日晨,这座火山又开始了更大规模的爆发。前往当地监测火山活动的两架直升机检测到这座火山开始喷出火山灰和烟尘,随即通报当局。

专家指出,这次火山爆发释放的能量比上次喷发的强度要高出10到20倍,威力巨大。

冰岛当局称,火山喷发使得冰川融化形成洪水,当地河流水位猛涨3米,威胁道路、桥梁。

当局已经疏散了附近的800名游客和民众,并封闭多条干道,宣布取消部分国内航班。冰岛与挪威、俄罗斯等国及其北美地区之间的国际航班也受到影响。

据报道,火山爆发已经影响到了英国南部地区。曼彻斯特、伯明翰地区航空交通出现延误现象,伦敦两大机场数百趟航班延误或取消。伦敦希斯罗机场取消了150趟航班的运行,盖特威克机场则取消了108趟航班,其中大多数是跨大西洋的国际航班。

英机场运营商称,这次火山爆发对英国航空交通造成“严重扰乱”。据悉,火山灰会影响空中能见度,干扰飞机驾驶人员的视线,而且,一旦火山灰被吸入飞机引擎,可能对引擎造成极大破坏,迫使其停止运转。不过,当局已经表示,将与多个邻国合作,试图将火山喷发对人们造成的影响降到最低。

冰岛及其周边的活火山有35座之多,而冰岛本身仅有约160公里长,97公里宽。那里火山喷发经常发生,只是这次很不走运,火山灰随风飘到了欧洲上空。

美国阿拉斯加火山观测站负责人韦托马斯说:“因它所处的位置,冰岛是全球火山活动最活跃的地方之一。”冰岛火山活动活跃有两大原因:一是由于冰岛是地理上的过热点,这里地幔内岩浆距地表距离比地球绝大多数地方都近;另一原因则是,冰岛位于大西洋洋中脊上,地球两大板块在这里互相挤压。这两大原因造成冰岛地壳脆弱,利于火山喷发。