火山噴發的影響有哪幾個方面（降雨為何會引起火山噴發）

2023-09-14 16:35:00 1

◎ 科技日報記者 張景陽 張蘊

近日，國際權威學術期刊《自然》雜誌發表了一篇由美國科研團隊撰寫的論文，稱極端降雨會激活深層巖漿運動、改變火山活動性，2018年的基拉韋厄火山大規模噴發，很可能就是由這種極端降雨觸發的。

提到基拉韋厄火山大噴發，至今還有不少人心存餘悸。2018年4月末到8月初，位於夏威夷島東南的基拉韋厄火山出現了此前至少200年內最大的噴發。在此期間，這座火山噴出地表的巖漿總量足以裝滿32萬個奧運會標準遊泳池，滾燙的巖漿覆蓋了35.5平方公裡的土地。

圖片來源：中新網

我們都知道，降雨有助於撲滅火災，那為什麼極端降雨反而可能引起火山噴發呢？

大量雨水可削弱火山結構

基拉韋厄火山海拔1247米，頂部的噴火口是一個橢圓形窪地，最大直徑為4024米。「基拉韋厄火山是現今世界上最為活躍的火山之一。資料顯示，基拉韋厄火山活動最早的文獻記載可追溯到1820年。」青海省地質調查院院長、自然資源部科技領軍人才王秉璋介紹說。

火山噴發是如何出現的？「簡單來說，要具備3個基本條件，一是地下有巖漿，二是在巖漿上面應該有個通道，三是要有促使巖漿上湧的動力，否則地下即使有巖漿也不一定會噴到地表來。」 王秉璋進一步解釋，從專業角度而言，火山爆發的具體條件應該包括部分熔融體的形成、巖漿在地殼中富集後出現的物理化學變化過程、巖漿富集區域對巖漿通道形成的促進作用、巖漿上升過程中受到壓力梯度與浮力的雙重驅動。據此來看，美科學研究團隊所稱的「極端降雨」因素似乎並不在這些基本條件之中。

那為何美國科學家認為極端降雨會對火山活動產生影響呢？事實上，針對極端降雨與火山噴發的因果關係，科學家一直在進行研究，如英國東英吉利大學學者對蒙特塞拉特地區的火山進行長期監測後發現，有多次統計結果顯示，降雨會對火山活動有所增強。

學者們認為，火山穹丘（高粘度熔巖堵塞火山口而形成的穹窿狀火山錐）崩塌會增強火山活動性，而雨天會使這種崩塌的可能性從1.5%增加到16%。此外，還有學者提出，大量雨水滲透進火山地表下，可以使孔隙壓力在火山噴發前夕和噴發期間上升至最高水平。

王秉璋表示：「研究表明，大量雨水的下滲削弱了火山的結構，使巖漿得以進入，存在誘發火山噴發的可能。有統計顯示，從1790年開始，基拉韋厄火山將近60%的火山噴發發生在雨季，不過噴發時間比旱季短。據此可以推斷，降雨活動與基拉韋厄火山歷史上的噴發存在一定的聯繫。

滾燙巖漿不會被水「澆熄」

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

大多數海底火山都是在大洋中脊上發現的，隨著地殼運動，構造板塊進行著緩慢分裂，使得相對較淺的巖漿庫中的巖漿從裂縫中滲出，還有一些周期性衝破地殼的深地幔柱形成了一系列火山。有統計資料顯示，地球上目前有1500座活火山，即在過去1萬年間至少噴發過1次的火山。位於大洋底部的活火山有近1000痤，陸地上大約有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籍院士潘彤告訴記者：「我們不能說全球範圍內的火山噴發都會受極端降雨影響。因為大洋中脊地區位於水下的火山，就不會受到降雨影響，地殼運動才是最終導致火山噴發的主因。」

潘彤認為，極端降雨天氣是在特殊地區、特殊氣候下誘發火山噴發的一個重要因素，但這不代表極端降雨可以引起所有的火山噴發，氣象因素與火山噴發的關係還需要進一步的研究。

「水火不容」的常識很容易讓人發出「滂沱大雨是不是能夠澆滅火山噴發」的疑問。

專家稱，水能滅火，是因為阻隔了燃燒所需的氧氣。而火山所噴發的巖漿，與我們常見的燃燒的火併不相同，巖漿看起來像在燃燒，是因為它的溫度太高了，大約在900℃到1400℃左右。而且巖漿是由高壓形成，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」火山噴發。

再者，極端降雨也無法與火山噴發所產生的巨大能量抗衡。潘彤進一步分析說：「以冰島附近瑟爾塞島的火山為例，它平均每次噴發的威力達到了20000—40000噸TNT炸藥爆炸當量，基拉韋厄火山噴發的能量還要比這大得多。想要阻止火山噴發降雨顯然是螳臂擋車。但是，雖然無法澆滅噴發的火山，極端降雨卻可以在一定程度上控制火山灰的汙染。」

來源：科技日報

編輯：張爽

審核：管晶晶

終審：冷文生