【未解之谜】如果黄石火山爆发

为什么地球上会有火山?历史上的火山爆发差点灭绝人类?黄石超级火山近年异动,发出何种警讯?新的冰河期还有多远?(《未解之谜》提供)
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最近几年地球的地质运动变得颇为活跃。特别是2022年1月15日,南太平洋岛国汤加发生海底火山的爆发,更是让全球看到超强火山爆发的威力。美国宇航局NASA表示,其威力如同650颗广岛原子弹。汤加火山不仅在天空中产生了巨大的蘑菇云,还在太平洋上掀起了海啸。

其实,近些年媒体都曾报导,日本的富士山火山,以及美国的黄石超级火山出现异动的情况,它们似乎在酝酿着一场惊人爆发。这些火山会爆发吗?会产生什么后果?今天,我们就和大家一起来探讨下火山这个话题。

地表以下有什么?

在谈到火山成因之前,我们需要先来了解下地球的结构。按照现代科学的认识,地球主要分为几层,最外面的就是地壳(qiào),我们熟知的陆地、海洋就在这上面。地壳并不是一个完整的外壳(ké),而是由许多板块组成的,比如:欧亚板块、北美板块、太平洋板块等等大板块,还有很多小板块和微板块。而这些板块之间一直发生着相互接近或者相互疏远的运动。

地壳下面的一层叫地幔。而地幔上层主要是岩石,而往下一些,则有一个软流层,里面流淌着岩浆,因为靠近地心温度变高,岩石被融化成液体状态。而软流层往下,就又是固态岩石了。因为虽然温度越接近地心越高,但是压力也越来越大,因此岩石又固化了。

再往里就是地核了。人类通过地震波的传送推测出,外地核是熔融状态,主要成分是铁、镍等金属,它使得地球具有了磁场,保护了地球表面的生物。而内核据推测极可能是固态铁。

不得不说一下,这种对地球的认识来自于物理学、地震学,以及天体陨石提供的一些证据,以及在此基础上的推理,真实的地球结构,还没有人见过,因为人类目前对地球的钻探行动,连地壳这层都没有挖穿。也有人说地球其实是空心的,这是都市传说,还是被隐藏的真相?我们以后找机会和大家聊聊这个话题。

火山是如何形成的?

那么当前的科学体系对火山是如何形成的,有何解释呢?科学家表示,火山的成因有多种。

第一种,就是板块相互远离,地壳部分变薄,岩浆就从这个薄弱部分喷涌而出形成火山,典型的例子就是在大洋中形成的火山,叫“中洋脊”。北欧五国之一的冰岛,其实就是大西洋中洋脊裂谷溢出的上地幔物质堆积而成的,属于火山岛。冰岛上面现在还有很多活火山,时不时小型喷发一下,刷一下存在感。另外,冰岛的地热资源也因此非常丰富,温泉相当著名,建议大家有机会去体验一下。

让我们回到火山成因。第二种呢,就是海洋板块和大陆板块的之间相向运动造成的。一般海洋板块都比大陆板块地势低,这样海洋板块就俯冲入大陆板块中。海洋板块中的岩石被大陆板块下面的岩浆重融,产生高压水蒸汽,这样岩浆压强变大,在大陆板块上面找到突破口,形成火山岛。日本的富士山就属于这一类。

第三类叫热点火山,就是说有一些火山并不位于板块的交接处,例如美国黄石火山,还有夏威夷群岛。火山学家称这些火山是坐落于“热点”上。目前热点的作用机制尚不清楚,但科学家普遍认为热点是由地幔底部上升的“热柱”造成。当板块在热点上做水平移动时,因为板块动,“热点”不动,便会形成一连串的火山。这样作用连续发生后,会造成一系列的火山岛群,而离热点越远的火山其生成年代越老。

火山喷发的后果

就如同地震有不同强度的震级一样,火山爆发也有衡量其严重程度的指数,叫VEI(Volcanic Explosivity Index)。它主要以火山喷出物的体系为衡量标准。指数每增1级表示火山爆发威力大10倍。

0至4级,都算是轻量级的。从第5级开始,破坏性就逐级激增。比如说第5级,火山喷发物有1立方公里,就是长宽高各1000米这么大体积的物质。我们在之前的节目中,曾经为大家介绍过庞贝城的故事。庞贝城建于公元前600年,座落于意大利沙诺河畔。公元79年,维苏威火山爆发,火山灰一夜之间将庞贝吞噬。人们后来发现,掩埋庞贝城的火山灰有将近7米深。而维苏威火山那次爆发的VEI指数就是5级。在近代,也有一次5级火山爆发的经历。在1980年5月18日,美国华盛顿州斯卡梅尼亚县境内的圣海伦火山突然爆发,火山爆发引发的大规模山崩使山的海拔高度从爆发前2950米下降到了2550米,并形成了1.5公里宽、125米深的马蹄形火山口。而这次爆发也成为美国历史上死亡人数最多、经济损失最为惨重的一次火山爆发。

VEI指数为6级的火山爆发,火山喷发物达到10立方公里。最具代表性的是1600年秘鲁的瓦伊纳普蒂纳火山爆发。那是南美洲有史以来最大的火山爆发,持续了十多天,对全球都造成了重大影响。是什么呢?根据树轮检定,此次爆发造成全球在1601年气温异常寒冷。俄罗斯在1601年至1603年间发生最严重的饥荒,大约三分之一人被饿死。法国的葡萄酒收成日期延后,德国与秘鲁的葡萄酒酿酒业崩溃。而在中国史书记载中,也曾提到出现桃花晚开的现象。

那么为什么大型火山爆发会造成气候变冷呢?因为火山喷发时,会喷出大量的火山气体,其中包括二氧化硫。

如果二氧化硫进入大气的对流层,那么就会在空中形成酸雨,最终落回地面,这对人是有害的。但是危害性更大的,则是二氧化硫进入平流层。科学家认为,硫化物会在平流层形成气溶胶,并留在那里长达1─3年的时间。这个气溶胶会大幅反射太阳光,从而导致全球气温下降。我们之前做过一期关于金星的节目,里面就曾提到金星之所以那么白亮就是因为金星硫酸云反射了70%的太阳光。

而VEI指数越高,火山威力越大,喷发物越多,在平流层形成的气溶胶越厚,对应的全球气温下降越明显。比如,1815年印尼坦博拉火山发生了人类历史上最大规模的火山爆发,释放了超过1000亿立方米的物质,VEI指数为7级。这次爆发造成全球气候异常,远至北美洲和欧洲的气候也深受影响,1816年成为“无夏之年”。北半球农作物欠收,家畜死亡,导致19世纪最严重的饥荒,其中中国清朝云南也出现严重饥荒,史称嘉庆云南大饥荒。

而如果发生VEI 8级的火山爆发,那地球很有可能进入冰河期,整个人类都因此处于灭绝的边缘。有专家推测,在公元前7.5万年,印尼的多峇火山曾出现VEI 8级爆发,导致当时全球人类大规模缩减,仅剩大约1万人。

其实,火山大爆发不仅会造成全球变冷,还可能造成全球变暖。因为火山大爆发时,大量的岩浆会释放出很多的二氧化碳,如果这些二氧化碳无法被吸收或排放出去,就会造成严重的温室效应。同样是在金星那期节目中,我们就曾介绍,科学家推测金星表面如地狱般炎热,就是金星火山大规模爆发造成的。

如果黄石火山爆发?

黄石火山目前被认为是全球唯一一座活跃的超级火山。什么是超级火山?就是指能够引发极大规模爆发的火山。

在历史上黄石火山爆发过三次。而美国黄石公园的所在地就是由三次大规模火山喷发形成的。黄石火山最后的一次爆发是在64万年前,VEI指数8级,形成了现在黄石公园内的黄石火山口,其火山灰直接落到了墨西哥湾。

近几年该地区地质的异常变动频繁,包括地震,地表隆起,水位不正常增减等,都引起科学界的关注。专家预测如果黄石火山再度爆发,强度会是我们之前提到的1980年圣海伦火山爆发的2500倍。会带来什么后果呢?科学界以全球气温变冷做了推演。

首先火山灰会覆盖全美3/4的面积,火山灰会引起大量暴雨、爆发泥石流,压垮民宅,并且火山灰将导致电子设备失常,通讯、交通等全面瘫痪。大多数人将因为吸入有毒气体,或者吃了受污染的水、食物而毙命。其次,巨量的硫化物气溶胶将在两周内覆盖全球,导致全球平均气温下降12─15℃。赤道附近可能持续2─3年积雪。大部分人类和动植物都会在寒冷与饥饿中走向灭亡。

虽然科学界表示,没有迹象显示黄石火山会在未来几年爆发,让大家稍稍安了点心,但是科学家又表示,人类目前并没有能力预测黄石火山到底何时会再次喷发,而且目前也没有可以阻止黄石火山爆发的技术。唉,只好把心又提了起来。

说到这里真是很感慨。随着科技的发展,人心也越来越膨胀,很多人以“人定胜天”这样狂妄的心态看待万事万物,认为人类是宇宙的主宰,甚至妄想扮演造物主的角色。然而,上天只需要点燃引爆黄石火山的导火索,就能轻易将人类从历史上抹去。

就像我们之前提到的庞贝城,当时城市非常繁华,庞贝人认为人是没有灵魂的一团物质,要及时享乐。于是,人们过着机器极其淫逸的生活。比如因为觉得吃人肉的海鳝味道鲜美,就宰杀奴隶喂养海鳝。城市中到处充斥着淫乱色情的涂鸦,妓院更是随处可见。庞贝人在斗兽场观看人兽激战,毫无怜悯之心。他们或许也以为生活就会这样一直继续下去,结果一场VEI5级的火山爆发将一切结束……

回顾人类历史上那些毁灭性的时刻,不难发现,在大自然的面前人类是如此无力,其实我们生命中的每一天都是上天对我们的恩赐,唯有好好珍惜,才能走得更远。

好了,今天的节目就和大家分享到这里。未解之谜,我是扶摇,我们下期见。

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责任编辑:李梅#

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