太平洋火山爆發(fā)，引起大西洋海嘯

湯加火山噴發(fā)前后對(duì)比圖。上圖攝于2020年8月17日，下圖攝于2022年1月20日

當(dāng)?shù)貢r(shí)間1月14日和15日，湯加的洪阿哈阿帕伊島海底火山發(fā)生了劇烈噴發(fā)。湯加被籠罩在火山灰之下，多個(gè)領(lǐng)土島嶼也一度被海水淹沒。

當(dāng)湯加的居民努力從一場(chǎng)毀滅性的火山爆發(fā)中恢復(fù)過來時(shí)，科學(xué)家們也試圖更好地了解這次火山爆發(fā)所帶來的全球性影響。此次火山爆發(fā)產(chǎn)生的沖擊波，以及它所引發(fā)的海嘯的不尋常性，將使得科學(xué)家們對(duì)此展開持續(xù)數(shù)年的研究。

“并不是說我們不了解火山爆發(fā)和海嘯?！奔又莺楸ぶ萘⒋髮W(xué)地球物理學(xué)榮譽(yù)教授Lori Dengler說，“但現(xiàn)在我們能夠擁有一系列的現(xiàn)代儀器來見證它，這確實(shí)是前所未有的?！?/p>

目前，科學(xué)家們已經(jīng)知道了一個(gè)關(guān)鍵問題的答案：盡管這似乎是30年來世界上最大規(guī)模的一次火山爆發(fā)，但此次火山爆發(fā)或許并不會(huì)像過去一些大規(guī)模的火山爆發(fā)那樣，對(duì)全球氣候產(chǎn)生暫時(shí)的降溫影響。

此次爆發(fā)的火山的地理位置，位于南太平洋島國(guó)湯加的洪阿哈阿帕伊島（正式名稱為Hunga Tonga-Hunga-Ha'apai）水下。其噴發(fā)柱高達(dá)5000—20000米，音浪傳播了數(shù)千公里，大約9300公里以外的美國(guó)阿拉斯加州都能聽到火山爆發(fā)的聲音。

2022年1月16日，受湯加火山噴發(fā)后潮位變化影響，日本高知縣多地港灣共計(jì)有19艘漁船傾覆或沉沒

湯加政府稱這是一場(chǎng)“前所未有的災(zāi)難”。這座水下火山的爆發(fā)，帶來了大量危險(xiǎn)的火山灰，覆蓋了湯加南部部分區(qū)域，其中包括湯加首都努庫(kù)阿洛法。

由于地表近乎被火山灰覆蓋，受災(zāi)居民的生活秩序受到了嚴(yán)重影響，當(dāng)?shù)鼐用衩τ谇謇砘鹕交业染葹?zāi)工作。一些地方已經(jīng)出現(xiàn)食物儲(chǔ)備不足的情況，預(yù)計(jì)短時(shí)間內(nèi)蔬菜等食品供應(yīng)難以恢復(fù)。

大約9300公里以外的美國(guó)阿拉斯加州都能聽到火山爆發(fā)的聲音。

與此同時(shí)，湯加首都還經(jīng)歷了1.2米高的海嘯（其他地方報(bào)告了更高的海浪高度），其主要街道、建筑都被海水沖過，通信與交通一度中斷，機(jī)場(chǎng)也因跑道上厚厚的火山灰而暫時(shí)關(guān)閉。

美聯(lián)社1月20日稱，湯加國(guó)際電話通信已經(jīng)通過衛(wèi)星部分恢復(fù)，但由于需求過多，民眾打國(guó)際長(zhǎng)途需要耐心等待。而關(guān)鍵的海底電信電纜仍需要數(shù)星期時(shí)間修復(fù)。

除了湯加當(dāng)?shù)厮苡绊懲猓鹕奖l(fā)的嚴(yán)重性也是顯而易見的。衛(wèi)星照片顯示，一團(tuán)由泥土、巖石、火山氣體和水蒸氣組成的直徑數(shù)百英里的云團(tuán)，以及另一寬度略窄的氣體羽流，沖入了大氣層將近3.2萬(wàn)米。

許多人都在關(guān)心此次火山爆發(fā)會(huì)給全球帶來什么影響，尤其是在氣候方面。有火山學(xué)家將此次事件與1883年印度尼西亞喀拉喀托火山的災(zāi)難性爆發(fā)，以及1991年菲律賓皮納圖博火山的一次大規(guī)模爆發(fā)，進(jìn)行了比較。

相關(guān)資料顯示，1991年6月皮納圖博火山所發(fā)生的爆炸式大噴發(fā)，是20世紀(jì)世界上最大的火山爆發(fā)事件之一，噴出了大量火山灰和火山碎屑流。此次火山的噴發(fā)不但使山峰的高度降低了約300米，還向平流層或高層大氣中噴射了約2000萬(wàn)噸二氧化硫氣體，減少了地球上10%的陽(yáng)光，最終導(dǎo)致全球氣溫在顆粒完全消散的幾年里冷卻了約1華氏度（約0.5攝氏度）。

而1883年印度尼西亞喀拉喀托火山的大爆發(fā)，釋放出210億立方米的火山灰，也是人類歷史上最大的火山噴發(fā)之一。其中最為猛烈的一次爆發(fā)，將火山灰噴射到8萬(wàn)米的高空，并引起了強(qiáng)烈的地震和高度超過30米的海嘯。

原有的喀拉喀托火山的2/3在爆發(fā)中消失，整個(gè)地球平均降溫0.6攝氏度。噴發(fā)后的4年全球異常寒冷，甚至在1887—1888年冬季發(fā)生強(qiáng)烈的暴風(fēng)雪。

1991年，菲律賓皮納圖博火山大規(guī)模爆發(fā)

通常情況下，火山爆發(fā)所釋放的二氧化硫是導(dǎo)致氣候變化的主要原因。二氧化硫進(jìn)入平流層后，氣體與水會(huì)結(jié)合形成硫酸鹽氣溶膠顆粒。這些顆粒反射或散射了部分太陽(yáng)光線，阻擋和削弱了太陽(yáng)輻射，并通過大氣環(huán)流在全球擴(kuò)散，產(chǎn)生“陽(yáng)傘效應(yīng)”，最終導(dǎo)致地面氣溫下降。

曾研究皮納圖博火山早期噴發(fā)的新西蘭奧克蘭大學(xué)火山學(xué)家Shane Cronin認(rèn)為，此次湯加火山的噴發(fā)與皮納圖博火山爆發(fā)的高峰期威力相當(dāng)。

但就目前情況來看，湯加火山的爆發(fā)只持續(xù)了約10分鐘，且在隨后的幾天里，衛(wèi)星傳感器檢測(cè)到僅有約40萬(wàn)噸的二氧化硫到達(dá)平流層。“湯加火山所釋放的二氧化硫量要比皮納圖博山的情況少得多。”加州大學(xué)伯克利分校的地球科學(xué)教授Michael Manga表示。

湯加火山爆發(fā)所產(chǎn)生的大氣沖擊波，是迄今為止探測(cè)到的最特殊的沖擊波之一。

如果湯加火山的噴發(fā)恢復(fù)并繼續(xù)保持同樣強(qiáng)烈的水平，則會(huì)產(chǎn)生類似上述兩座火山所帶來的全球降溫效應(yīng)。但這種情況出現(xiàn)的可能性并不大。

據(jù)研究人員介紹，火山爆發(fā)的威力在一定程度上，與其所處的地理位置有關(guān)。當(dāng)溫度極高的熔巖或巖漿撞擊海水時(shí)，海水會(huì)瞬間變成蒸汽，將爆炸的威力放大數(shù)倍。

如果是在更深的海域，深海的超強(qiáng)水壓會(huì)將爆炸抑制住，使其傳及地面的影響較小。但此次湯加火山僅在水下約150米處，屬于較淺深度，為爆發(fā)創(chuàng)造了恰到好處的環(huán)境條件，最終使其造成的影響增倍。

英國(guó)巴斯大學(xué)的大氣物理學(xué)家Corwin Wright表示，這次爆炸所產(chǎn)生的大氣沖擊波，是迄今為止探測(cè)到的最特殊的沖擊波之一。衛(wèi)星讀數(shù)顯示，該沖擊波遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了平流層，約高達(dá)9.6萬(wàn)米，并以每小時(shí)900多公里的速度向全球擴(kuò)散。

“我們看到的是一個(gè)非常強(qiáng)烈的沖擊波，這是我們20年來所有數(shù)據(jù)中最大的一個(gè)，”Wright說，“我們從未見過像這樣真正覆蓋了整個(gè)地球的東西，更別說它還來自一座火山?！?/p>

當(dāng)火山爆發(fā)的能量將大量空氣向外和向上推送至大氣層時(shí)，就產(chǎn)生了大氣沖擊波。而當(dāng)空氣受強(qiáng)大外力試圖恢復(fù)平衡時(shí)，會(huì)不斷上升和下降，做來回運(yùn)動(dòng)，這樣則會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)軌道，進(jìn)而形成了從爆炸源向外移動(dòng)的高壓和低壓交替波。

Wright解釋，盡管波動(dòng)發(fā)生在大氣層的高處，但它對(duì)世界部分地區(qū)的天氣氣候產(chǎn)生短期影響。這種情況可能是由于受到高空急流的影響而間接引發(fā)。同時(shí)，由于沖擊波如此之高，它還有可能對(duì)無線電傳輸以及全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星的信號(hào)產(chǎn)生輕微影響。但是否會(huì)真正產(chǎn)生影響仍有待觀察。

科學(xué)家還推測(cè)，大氣壓力波也可能在這次不尋常的海嘯中發(fā)揮了作用。

海嘯通常由海底地震、滑坡和火山爆發(fā)引起。當(dāng)海底的巖石和土壤發(fā)生活動(dòng)，導(dǎo)致海底的地殼產(chǎn)生斷裂時(shí)，有的地方下陷，有的地方升起，進(jìn)而引起強(qiáng)烈的震動(dòng)，使海面劇烈起伏，形成震蕩波。震蕩波在海面上以圓圈的形式不斷擴(kuò)大，傳播到很遠(yuǎn)的地方，繼而形成海嘯。

火山爆發(fā)的情況下，水下爆炸、火山口的坍塌，或者火山的一側(cè)由于不穩(wěn)定而坍塌，都可能導(dǎo)致海底地殼的位移，隨即引發(fā)海嘯。通常情況下，“這種能量會(huì)隨著距離的增加而衰減”，曾在太平洋海嘯預(yù)警中心工作過的夏威夷大學(xué)馬諾阿分校研究員Gerard Fryer說。

但此次火山爆發(fā)所引發(fā)的海嘯，卻不僅僅在湯加出現(xiàn)。據(jù)報(bào)道，太平洋沿岸智利、日本和新西蘭等國(guó)乃至美國(guó)西海岸，都監(jiān)測(cè)到了與湯加當(dāng)?shù)匾?guī)模幾乎一樣的海嘯;世界其他地區(qū)也發(fā)生了小型海嘯。這意味著當(dāng)壓力波穿過大氣層時(shí)，可能對(duì)海洋產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致其他海域也發(fā)生了振蕩，引發(fā)海嘯。

2022年1月20日，湯加火山噴發(fā)掀起巨大海浪，秘魯沿太平洋海岸的煉油廠發(fā)生石油泄漏

2022年1月15日，美國(guó)加利福尼亞州，當(dāng)?shù)睾０冻掷m(xù)發(fā)布海嘯預(yù)警

當(dāng)然部分研究人員也表示，這個(gè)解釋只是其中的一種可能性。真正的原因仍需要通過數(shù)周乃至數(shù)月的相關(guān)數(shù)據(jù)分析，才能夠了解。

“大氣和海洋是相連的，”Dengler博士說，“我們?cè)诖笪餮罂吹搅撕[，而它并不是繞過南美洲最南端才到達(dá)那里的。所以證據(jù)非常明確，是壓力波起到了作用。現(xiàn)在的問題是，它起到了多大作用。”