水火本不相容，降雨為何會引起火山噴發？

2023-04-01 05:25:38 2

當《科技日報》記者張景陽張贇

最近，權威的國際學術期刊《自然》發表了一篇由美國研究小組撰寫的論文，稱極端降雨將激活深部巖漿運動並改變火山活動。2018年基拉韋厄火山的大規模爆發很可能是由這樣的極端降雨引發的。

談到基拉韋厄火山的爆發，許多人仍然心有餘悸。從2018年4月底到8月初，位於夏威夷島東南部的基拉韋厄火山爆發了至少200年來最大的一次。在此期間，火山噴出的巖漿足以填滿32萬個奧運標準遊泳池，沸騰的巖漿覆蓋了35.5平方公裡的土地。

照片來源:中國新網

我們都知道降雨有助於滅火，那麼為什麼極端降雨會導致火山爆發呢？

大雨會削弱火山結構。

基拉韋厄火山海拔1247米。它的頂部隕石坑是一個橢圓形凹陷，最大直徑為4024米。「基拉韋厄火山是當今世界上最活躍的火山之一。數據顯示，基拉韋厄最早記錄的火山活動可以追溯到1820年。」青海省地質調查局局長、自然資源部科技領軍人才王秉璋說。

火山爆發是如何發生的？「簡而言之，必須滿足三個基本條件。一是地下有巖漿，二是巖漿上方應該有通道，三是巖漿上湧應該有動力。否則，即使地下有巖漿，也不會噴到地表。」王秉璋進一步解釋說，從專業的角度來看，火山爆發的具體條件應該包括部分熔體的形成、巖漿在地殼中富集後的物理和化學變化、巖漿富集區促進巖漿通道的形成以及巖漿上升過程中壓力梯度和浮力的雙重驅動。據此，美國科學研究小組所說的「極端降雨」似乎不在這些基本條件之內。

為什麼美國科學家認為極端降雨會影響火山活動？事實上，科學家們一直在研究極端降雨和火山爆發之間的因果關係。例如，在聯合王國東安格利亞大學的學者對蒙特塞拉特火山進行長期監測後，許多統計結果顯示，降雨將增強火山活動。

學者們認為火山圓頂塌陷(由高粘度熔巖堵塞火山口形成的圓頂狀火山錐)將增強火山活動，而雨天將使這種塌陷的可能性從1.5%增加到16%。此外，一些學者認為，大量雨水滲入火山表面會使孔隙壓力在火山爆發之前和期間上升到最高水平。

——2——王秉璋說:「研究表明，大量雨水的滲入削弱了火山的結構，允許巖漿進入，並有誘發火山爆發的可能性。統計顯示，自1790年以來，基拉韋厄火山爆發近60%發生在雨季，但爆發時間比旱季短。據此，可以推斷降雨活動與基拉韋厄火山的歷史噴發有關。

熱巖漿不會被水「澆滅」。

目前，地球上四大火山帶是環太平洋火山帶、洋中脊火山帶、東非裂谷火山帶和阿爾卑斯-喜馬拉雅火山帶。

大多數海底火山位於大洋中脊。隨著地殼移動，構造板塊正在慢慢分裂，導致相對較淺的巖漿庫中的巖漿從裂縫中滲出。一些周期性穿透地殼的深地幔羽形成了一系列火山。統計數據顯示，目前地球上有1500座活火山，也就是說，在過去的10000年中至少爆發過一次的火山。海底有近1000座活火山，陸地上約有500座。

青海省地質礦產勘查開發局總工程師、俄羅斯自然科學院外國院士潘通告訴記者:「我們不能說世界各地的火山爆發都會受到極端降雨的影響。因為大洋中脊地區的火山位於水下，它們不會受到降雨的影響。地殼運動是火山爆發的主要原因。

潘通認為，極端降雨天氣是在特殊地區和氣候條件下引發火山爆發的重要因素，但這並不意味著極端降雨會導致所有火山爆發，氣象因素與火山爆發之間的關係需要進一步研究。

「水火不相容」的常識很容易引發「暴雨是否能澆滅火山爆發」的問題。

專家說水可以滅火，因為它阻擋了燃燒所需的氧氣。火山噴發的巖漿不同於普通的燃燒的火。巖漿看起來像在燃燒，因為它的溫度太高了，大約900℃到1400℃。此外，巖漿是由高壓形成的，不需要氧氣，所以再多的水也只能降低巖漿的溫度，不會「熄滅」火山爆發。

此外，極端降雨無法與火山爆發產生的巨大能量相抗衡。潘通進一步分析說:「以冰島附近瑟曦島上的火山為例，其每次噴發的平均威力達到20，000-40，000噸梯恩梯炸藥當量，基拉韋厄火山噴發的能量遠遠大於此。很明顯，角鬥士們正在阻擋火山噴發的雨水。然而，儘管噴發的火山無法被澆滅，但極端的降雨可以在一定程度上控制火山灰的汙染。」

資料來源:科學日報

編輯:張爽

審核:關晶晶

終審:冷文生