火山喷发, 离我们有多远？

本篇作者：中国地震局地质研究所吉林长白山火山国家野外科学观测研究站 王佳龙

前言

可能我们绝大多数人都没有亲历过火山喷发，并不知道它究竟距离我们有多远。本文将试图告诉你，它究竟距离我们有多近。

2019

在刚刚过去的2019年，在全球范围内共有81座火山发生不同程度的喷发（图1），这些火山主要集中在环太平洋沿岸，其中以印度尼西亚、日本、俄罗斯的勘察加半岛、菲律宾以及中南美洲等地区最为密集；另有一些活火山分布在世界各地，如夏威夷、冰岛、刚果、意大利、法国等。这些火山都是看得到摸得到的，而且时时刻刻在影响着我们的生活和环境。另外也有一些火山位于海底，甚至位于地表以下，暂时还没有生长出来，但是它们也在无时无刻地影响着我们。在这81座活火山当中，有的火山几乎每天都有火山活动；而有的火山从开始喷发到结束仅仅持续短短几周甚至几天。往往是后者喷发更为剧烈破坏力更大，而且也更难以预测。

图1全球2019年喷发的活动火山分布图

然而不要以为正在喷发的火山均在境外，距离我们非常遥远。仅在2018年，我国的出境旅游市场规模达1.49亿人次，2019年这个数字还将达到1.68亿人次。可以说国人的脚步已经迈进了世界的每个角落。因此，火山其实就在我们身边。当你在世界各地游览名山大川的同时，也应该有意识地规避正在活动或者即将活动的火山区域。

图2历年出境人次

（数据来源：中国旅游研究院）

上个月

图3救援队从怀特岛营救伤者

（拍摄者：Michael Schade）

就在上个月（12月9日上午9时11分），位于新西兰著名旅游区的怀特岛（White Island）火山发生剧烈喷发。当时有47名多国游客在岛上游玩，火山喷发导致其中的19人遇难20多人不同程度的烧伤，至今仍有2人下落不明。在20多名伤者中，就包括2名中国公民。

上周

就在上周日（1月12日17时30分），位于菲律宾吕宋岛的塔尔（Taal）火山发生喷发，夹杂着闪电和降雨，火山灰被喷向10-15千米的高空，然后向北飘逸超过100千米，到达菲律宾首都马尼拉，导致国际机场关闭并取消了500多架次航班。超过1.3万名居住在火山附近的村民被迫转移至巴丹加斯省的避难所，这个人数还在不断攀升。1月14日星期二，火山口开始喷出岩浆，喷出的高度达800米。在火山周边的很多地区都发现了地裂缝。这意味着地下岩浆还在不停地运移和侵入，火山警戒等级已升至最高级IV级，在火山口周围14千米范围内停留都非常危险。截止供稿，政府共计疏散民众约45万人。

关于塔尔(Taal)火山

图4塔尔火山锥的航拍图

（来源: Wiki）

直观来看，这是一座具有漂亮锥体的火山（图4），锥体中央就是本次发生剧烈喷发的火口，其南北长5.5千米，东西长5千米，海拔高度仅仅311米。在塔尔火山锥的中央是其最大的一个火口，火口被雨水充填形成一个我们所见的火口湖，其直径约为1.2km，水深75米，被称为主火口湖（Main Crater Lake），湖水平均温度33摄氏度，是个泡温泉的好去处。在塔尔火山锥体及向四周延伸的三个触角（火山翼）上，分布着大大小小数个火口。本次火山喷发就是发生在塔尔火山的主火口，然而我们却不能仅仅只关注在这个“小岛”。

其实塔尔火山口（破火山口）规模远远超出了我们的直观印象，其范围远远不仅仅是如上所述的火山锥体，还包括整个塔尔湖（图5），塔尔湖就是塔尔火山的一个低缓火口湖，因其主体在地表以下，所以也叫玛珥湖，湖水的最大深度仅160米，湖水表面海拔仅3米，火山口南北长23千米，东西长15千米。早期大规模的火山喷发形成了巨大的洼地，17世纪至18世纪时期的火山喷发过程中主要有水的参与，形成射汽式喷发，目前在塔尔湖周边随处可见当时火山喷发时的基浪堆积的产物。由于经历了长期的喷发，大量岩浆已经耗尽，所以火山活动的规模缩小了，而且主要集中在我们如图4所示的塔尔火山锥体所在的区域了。塔尔湖的面积约是长白山天池的25倍。

图5塔尔火山破火山口范围

塔尔火山位于菲律宾吕宋岛八打雁市北部，距离首都马尼拉也仅有60余公里（图6），是菲律宾的第二大活火山。它的成因主要与欧亚板块与菲律宾板块的汇聚有关。从外形来看，它主要由一个巨大的破火山口（15*23千米）组成，它的上一次喷发大约发生在公元前5000-7000年，当时火山喷发相当剧烈（VEI=6）(Ohkura et al. 2001; Galgana et al. 2007)，极大地改变了吕宋岛西南部的地貌。（注解：火山爆发指数VEI（Volcanic Explosivity Indices）)是1982年由美国的Newhall和Self提出的，它以喷出物的体积来度量火山爆发的强烈程度。历史上最大型的火山爆发强度为8级，最小为0级，指数每增加1级表示火山爆发威力增大10倍。）

塔尔火山锥的历次火山喷发也是剧烈的。发生在1716年、1749年、1754年和1965年的火山喷发，喷发指数（VEI）都达到了4级（Zlotnicki et al. 2017）。尤其是1965年的这次火山喷发，使火山周边60平方公里范围被覆盖上了一层厚度为25厘米的火山灰，并直接导致190余人遇难。

图6塔尔火山的位置图

近期塔尔(Taal)火山喷发的图集

北京时间2020年1月12日17时30分在位于菲律宾吕宋岛的塔尔火山（北纬14.002度，西经120.993度，海拔311米）发生喷发。喷发柱高度达10-15千米，偶尔有闪电和降雨，火山灰向北部飘逸并到达首都马尼拉市。本次火山喷发产生了大量的火山灰和火山气体，这也是对当地居民最大的威胁。

高温的火山灰和火山碎屑覆盖了他们的村庄，破坏了他们的农田，烧死了他们的牲畜，给本来就贫困的村民雪上加霜。细小的火山灰会引起过敏和呼吸道问题，特别是老人和儿童，可能会损害呼吸系统健康。此外，火山灰往往也会夹杂着其它有害气体，诸如二氧化硫、一氧化碳、甲烷等，浓度高时甚至可以毒死一头牛。因此，受影响地区的人应避免吸入灰尘和刺激性气体，外出时使用N95级口罩或者湿毛巾遮住口鼻。

图7塔尔火山喷发，喷发柱高耸入云

（图片来源于网络）

图8一名小男孩在塔尔湖中划着独木舟

（拍摄者：Ted Aljibe）

图9巴丹加斯的居民从灰蒙蒙的街道上撤离

(拍摄者：Eloisa Lopez)

图10在塔利赛，一名居民将水泼在一辆被火山灰覆盖的车上

(拍摄者：Ezra Acayan)

图11数十万人可能被迫逃往安全地带

(拍摄者：Gerrard Carreon)

图12在卡维特省的Tagaytay，一家人正撤离到安全地带

(拍摄者：Aaron Favila)

图13马尼拉南部巴丹加斯省塔里萨镇，一名工人走过塔尔火山喷发后被火山灰覆盖的农场

（拍摄者：Ted Aljibe）

图14火山附近某间废弃的车库外，浑身被火山灰覆盖的一只狗（拍摄者：Eloisa Lopez）

火山灰

图15扫描电镜下的火山灰颗粒

（来自A.M. Sarna-Wojcicki.）

伴随着塔尔火山喷发，产生了大量的火山灰，这也是这次火山喷发对当地造成的最大火山灾害。在我们看来，火山灰可能是松软的、无害的粉末。实际上它的硬度和不锈钢相当，它是由边缘呈锯齿状的不规则颗粒组成的（图15）。这就使它能够破坏飞机的挡风玻璃、刺激眼睛、导致航空发动机磨损等等。火山灰颗粒极其微小，上面又分布着大量的空洞，因此火山灰的密度很小，它可以随着气流飘散得很久很远。这就是为什么一次火山喷发可以影响很广的范围。

闪电

图16塔尔火山喷发与闪电

（拍摄者：Hero Robles）

本次塔尔火山喷发的过程中一直伴随着从天而降的巨大闪电，但这并不是塔尔火山喷发所特有的现象。火山学家Perla在对全球80座火山的212次火山喷发研究中发现，喷发指数VEI=6的火山中有10%、VEI介于3-5之间的火山中有8%、VEI介于1-2之间的火山中有2%的火山喷发报告有闪电现象。这表明火山喷发得越剧烈，产生闪电的可能性越大。喷发越强烈喷发柱高度通常就越高，当火山喷发柱高度达到7-12千米时，这与典型的雷暴高度相似，再加上喷发柱中往往含有水蒸汽，因此更能导致闪电的发生。

后记

截止供稿时，新西兰的怀特岛火山活动逐渐减弱，但是还是在不停地向外释放火山气体和蒸汽等；菲律宾的塔尔火山活动也正在持续，目前不能排除有进一步剧烈喷发的可能性，当地政府也正在紧张有序地疏散更多的危险区民众，受灾民众数量也在持续增多中。

不管是怀特岛火山喷发还是塔尔火山喷发，虽然当地都有多种监测手段，但遗憾的是都没能给民众和游客提供警示信息。也许一条简单的警示信息就可以挽救很多人的生命。全球范围内，每周都有约三十几座火山正在不同程度地喷发，它们慢慢地改造着地貌、不断影响着环境、也时时刻刻威胁着人们的生活和生存。国际学者对火山的科学研究越来越精细化，对火山的监测也几乎是全天候全手段的。因此，加强国际间的合作交流与数据共享，有助于及时了解火山状态和预估火山灾害。作为出境游玩的游客，我们也应多留意相关部门的安全提示，甚至主动了解一些关于火山的相关知识，避免危险的情况发生。