我們生活的地方很少見到火山爆發(fā),但這并不代表你就逃到了它的陰影之外。在炎炎夏日,它可能會帶來冰霜,而冬天還可能因此更冷。就算想象力再豐富,你也沒法把通紅滾燙的巖漿和冰雪扯上關(guān)聯(lián)。但是,神奇的自然界時刻都準(zhǔn)備要轟擊你的腦瓜。
火山制造冬天
火山冬天的意思并不是說,一次火山噴發(fā)之后,整個地球就陷入了嚴(yán)冬。而是火山噴發(fā)后,全球氣溫在幾個月甚至幾年的時間內(nèi)都下降了。有時僅為零點幾度,有時是幾度??蓜e小看這幾度,要讓整個地球巨大的陸地、大氣層和海洋降溫,那是多大的空調(diào)也做不到的事情。但是偏偏火山就有這個本事。它是如何辦到的呢?
火山“制冷”專家
我們先來認(rèn)識一下專門給地球制冷的火山?;鹕娇雌饋矶奸L得差不多,但爆發(fā)的方式其實分為很多類型。不一樣的爆發(fā),后果也不同。夏威夷的基拉韋厄火山,雖然常年火力四射,卻一直是平靜地噴出巖漿。因為它的巖漿含有的氣體很少,又非常稀薄,不會堵住火山口,除了不斷填海造陸,暫時沒見其他影響??茖W(xué)家送給這種安靜的噴發(fā)一個名字:夏威夷型噴發(fā)。而普林尼型噴發(fā)的畫風(fēng)就完全不同了,這是一種爆炸性的噴發(fā),巖漿里面的氣體因為突然釋放,產(chǎn)生的沖擊力將所有的巖漿噴射到高空,飛濺的巖漿凝固后就形成醒目的火山灰云。正是這種噴發(fā)可以帶來全球變冷。
飛上云霄的火山灰
普林尼型噴發(fā)的巨大威力,為各種火山里的物質(zhì)進入大氣層提供了動力,這是火山制冷的重要一步。別看火山只是一座山,在看不見的地下,有巨大的巖漿池。里面混雜了熔化的巖石、水蒸氣、二氧化碳,以及二氧化硫。火山一旦爆發(fā),這些物質(zhì)就像坐著火箭直沖云霄,進入大氣的平流層。平流層距離地面已經(jīng)超過20千米,通常是民航客機飛行的地方。那里風(fēng)很大,而且特別冷。黑壓壓的火山灰去了那里可以擴散到很遠(yuǎn)的地方?;鹕交译m然可以阻擋一部分陽光照射到地面,但最多幾個月就會落回地面,還你一個藍(lán)天白云的世界,比較可怕的是二氧化硫。
可惡的二氧化硫
火山里的二氧化硫氣體在平流層的狂風(fēng)中開始做環(huán)球旅行,并且與水汽結(jié)合形成硫酸液滴。這些液滴因為太輕了,一時半會兒很難落回地面??墒沁@些液滴形成的高空云層,將大量的太陽光反射回太空。然后,待在云朵下面的人和動物、植物就開始遭殃——下面變得越來越冷。這些可惡的硫酸液滴如果一直懸浮在那里,地球就會一直降溫,我們有可能重回冰河世紀(jì)。好在,下雨可以把它們從大氣里沖洗掉,不過是以酸雨的形式。
歷史上的大降溫
在下酸雨以前,地球就不得不忍受暫時的寒冷了。下面就請“欣賞”幾個著名的歷史場景。里面出場的人物有十足的把握向你證明,一次火山爆發(fā)帶來的降溫足以讓所有人陷入恐慌。距離我們最近的是1991年菲律賓皮納圖博火山噴發(fā)(你在2017年10月的雜志上已經(jīng)見識過它的威力了),全球至少被冷卻了2到3年。印尼喀拉喀托火山從1883年8月的一天下午開始噴發(fā),接下來的4年里異常寒冷,出現(xiàn)了強勁的暴風(fēng)雪,各地都有破紀(jì)錄的降雪。然而歷史上任何一次火山噴發(fā)都比不上那次造成“無夏之年”的坦博拉火山噴發(fā)。這座火山在1815年噴發(fā)后造成的極端天氣是全球性的。美國東部被塵霧籠罩,太陽黯淡到人們可以用肉眼看清太陽表面的黑子。接著,紐約州出現(xiàn)了仲夏時節(jié)的霜凍和6月飛雪,無數(shù)莊稼被摧毀。從總統(tǒng)職位退下的托馬斯·杰斐遜欠的錢是越來越多,因為回家務(wù)農(nóng)的他根本沒有收成。一家報紙悲觀地說:“已經(jīng)是7月中旬,我們還看不到一點可以把現(xiàn)在叫作夏天的跡象?!碑?dāng)時的情況一定是非常糟糕的。
火山冬天帶來的好事
然而,也不是所有人的生活都變得糟糕。德國發(fā)明家卡爾·德萊斯發(fā)明了腳踏車,因為當(dāng)時用來拉車的馬沒有飼料可吃。英國小說家瑪麗·雪萊也是在這個時候創(chuàng)作她的小說《弗蘭肯斯坦》的,異常的夏季陰雨使得在瑞士度假的她沒法出門??茖W(xué)家們則試圖解答火山究竟有什么本事讓地球冷到這樣的程度。
在火山嚴(yán)冬求生
對于該如何熬過這樣的嚴(yán)冬,似乎還沒有人仔細(xì)想過。這實在是太奇怪了!放眼全球,至少有12座足以造成重大混亂的超級火山,均勻地分布在美國、南美的安第斯山、地中海、日本和印尼的幾個島嶼上,不偏不倚地剛好威懾著全球70多億人口。這些超級火山,因為每次爆發(fā)之間的間隔有點久,長達幾百萬年,所以一次爆發(fā)就能釋放出超過1000立方千米的巖漿。美國黃石火山如果爆發(fā),整個美國中西部都會被火山灰掩埋。寒冬一旦來臨,我們會面臨以下問題:
1. 首先是取暖。全球氣溫會下降好幾度,冬天將比以往更嚴(yán)寒。但這或許不成問題。因為我們可以燃燒煤和天然氣取暖,還有核電站。
2. 火山灰覆蓋的農(nóng)田將寸草不生。但是隨著時間推移,火山灰里豐富的礦物質(zhì)會使得那里的土地非常肥沃,反而利于植物生長。所以這也不是大問題。
3. 最大的問題是一日三餐。因為短期內(nèi)光照的減少,全球氣溫的下降,毫無疑問,所有地方的農(nóng)作物產(chǎn)量都會下降。我們很可能需要停下手中大部分工作來種莊稼。使用LED人造光源給植物補充光照將變得非常流行。吃肉的同學(xué)建議先忍忍吧,因為我們找不到東西來喂養(yǎng)牲畜。
雖然地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為,火山爆發(fā)帶來的劇烈氣候變化和寒冬可能造成了史前幾次生物大滅絕,但并沒有十足的證據(jù)??傊?,珍愛生命,遠(yuǎn)離火山吧!