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，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，东经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。 

美编：车玥逸

校对：张腾飞