周軍

2019年12月9日，新西蘭的懷特島火山突然噴發(fā)，導(dǎo)致8人死亡，31人受傷，另有8人下落不明。與常見的巖漿型火山活動(dòng)不同，這次火山噴發(fā)主要是由劇烈的蒸汽引發(fā)的，由此產(chǎn)生的火山灰更是被拋射到3000米的高空。正是這種特殊的噴發(fā)類型，使得懷特島火山在沒有任何準(zhǔn)確預(yù)警的情況下突然噴發(fā)，造成慘重的傷亡。

事實(shí)上，懷特島的火山噴發(fā)早有預(yù)兆。2019年10月30日，監(jiān)測(cè)人員就發(fā)現(xiàn)懷特島火山口的二氧化硫氣體濃度增加，并且在巖漿的撞擊下出現(xiàn)了2016年至今最強(qiáng)烈的震顫。監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)發(fā)布了懷特島火山噴發(fā)2級(jí)警報(bào)，表示該火山處于“中度”活躍狀態(tài)，但并非即將噴發(fā)。

這次火山噴發(fā)很突然，持續(xù)時(shí)間很短暫。不同于一些在噴發(fā)前有明顯跡象的火山，懷特島火山直至噴發(fā)，也沒有給監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)發(fā)布準(zhǔn)確預(yù)警的機(jī)會(huì)。那么，為什么準(zhǔn)確預(yù)測(cè)這次火山噴發(fā)會(huì)如此困難？

這個(gè)問題的答案，與懷特島火山的噴發(fā)方式有關(guān)。懷特島火山是新西蘭最活躍的活火山。從2011年起，懷特島火山處于一個(gè)連續(xù)噴發(fā)的時(shí)期，但大多數(shù)只是小型的火山噴發(fā)。最近的一次較大的火山噴發(fā)出現(xiàn)在2011年，但幸運(yùn)的是，那次火山噴發(fā)發(fā)生在夜間，當(dāng)時(shí)并沒有游客在島上參觀。

而這次火山噴發(fā)出現(xiàn)在白天。在此之前，蓄勢(shì)待發(fā)的巖漿聚集在火山的巖漿房中。噴發(fā)之前，這座火山的巖漿深度很淺，其攜帶的熱量與高溫氣體足以使地表和地下水形成活躍的熱液系統(tǒng)。這時(shí)，火山內(nèi)巖石孔隙中的水處于過熱狀態(tài)。在這種情況下，任何外力過程，如地震、地下氣體的涌入，甚至是湖水水位的上升，都會(huì)打破熱液系統(tǒng)的脆弱平衡，導(dǎo)致這些熱液的壓力釋放，產(chǎn)生由蒸汽驅(qū)動(dòng)的火山噴發(fā)。

由蒸汽驅(qū)動(dòng)的火山噴發(fā)，也稱為熱液噴發(fā)或射氣噴發(fā)。這種火山噴發(fā)會(huì)導(dǎo)致水瞬間形成蒸汽，這個(gè)過程的速度甚至超過了音速。這時(shí)，水迅速膨脹到原始體積的1700倍，繼而產(chǎn)生災(zāi)難性的影響。這種噴發(fā)產(chǎn)生的能量，足以粉碎巖石，撞開火山口，并將巖石碎片和火山灰噴射至空中。在這次懷特島的火山噴發(fā)中，火山灰更是被拋射到了距火山口3000米的高空。而這類火山噴發(fā)通常表現(xiàn)為前兆少，無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)爆發(fā)時(shí)間。

2013年，菲律賓馬榮火山的射氣噴發(fā)持續(xù)了73秒。在噴發(fā)前24小時(shí)，沒有檢測(cè)到任何火山的地震活動(dòng)，也沒有觀測(cè)到火山活動(dòng)加劇的跡象，最終這次火山爆發(fā)導(dǎo)致了5名登山者死亡。

根據(jù)誘發(fā)火山噴發(fā)的物質(zhì)類型不同，火山噴發(fā)包括巖漿噴發(fā)、射氣與巖漿混合噴發(fā)和導(dǎo)致懷特島火山爆發(fā)的射氣噴發(fā)三大類。相比于主要由高溫氣體驅(qū)動(dòng)的射氣噴發(fā)，前兩種噴發(fā)方式主要是由于地下的巖漿逐漸上升至接近地表的位置，最終從裂隙中流出或噴出造成的。驅(qū)動(dòng)方式的不同，也造成了預(yù)測(cè)難度的差異。相比之下，前兩種由巖漿驅(qū)動(dòng)的火山噴發(fā)的后果往往更加嚴(yán)重，但監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也更加完善。