最近出了件大事，位于南太平洋的汤加王国境内发生了剧烈的火山爆发。大家对这事儿都挺关心的，都要求我来讲一讲。那好吧，那这次我们就来好好地讲一讲火山那档子事儿。凡是上过中学地理课的也都知道环太平洋火山地震带。从南美洲的沿岸一直到北美洲沿岸，延伸到阿拉斯加，顺着阿留申群岛延伸到俄罗斯的堪察加半岛。从勘察加半岛延伸到千岛群岛，穿过日本列岛，延伸到台湾岛。然后南下东南亚，然后顺着所罗门群岛延伸到南太平洋。到这里的话，大致像的大写字母C。
环太平洋火山地震带
但是，环太平洋火山地震带就在斐济和汤加这里突然拐了个90度的弯，奔着新西兰就去了，最后，在新西兰正式结束。所以这就不是C字形了，变成了一个大写字母G。大家大致知道汤加的位置了吧。这条火山地震带足有4万公里长。全世界活跃的和休眠的火山大部分都在这个圈上，把拉手指头算一算，足452座火山，占75%以上。而且地球上90%的地震以及81%最强烈的地震也都是在这个包围圈上发生的。所以，这个包围圈可以说是名副其实的“火环”。所以啊，这个圈上不出点事，那才叫不正常呢。汤加所在的位置，恰好是在一条俯冲带上，这条俯冲带从新西兰一直延伸到汤加。左边是汤加板块和克马德克板块，右边是太平洋板块。太平洋板块插进了汤加板块和克马德克板块的下边。而且插入速度非常快，每年能插进去24厘米，这速度就算够快的了。因此，就在这条接缝的地方制造了一系列狭长的海沟，其中汤加海沟是世界第二深的海沟，足有10800米深，仅次于马里亚纳海沟。
汤加海沟地形这条接缝是海洋板块之间的碰撞和挤压造成的。一片板块压到了另一片板块的上面，所以这条海沟两边的海岸还不一样高。西边的高一点，东边的低一点。往往是在高的这一边，离开海沟有一段距离，靠后一点的地方会出现一串的小岛，这就是所谓的岛弧。汤加这一串小岛就是在这条岛弧上。实际上这一串小岛都是火山岛。高出水面的火山山头就是小岛，还有好多山头隐藏在水面之下，高度还不够，还没冒出头来。汤加这次发生火山爆发的是一座叫做洪加汤加-洪加阿帕伊的岛屿无人岛屿，距离汤加首都所在的主岛有65公里。
洪加汤加-洪加阿帕伊（Hunga Tonga – Hunga Haʻapai）这个岛的名字实在太长了。当地人不嫌麻烦吗？怎么起了个这么长的名字呢？这说来就话长了。这座岛其实就是海底火山的一部分，火山口位于水下150米深的地方，口径大概是4公里左右。2009年的一次喷发造成火山口的西北角有两块边缘伸出了水面，变成了两座小岛。一座叫洪加汤加，另外一座小岛叫洪加阿帕伊岛。
这本来是两个小岛，可是2014~2015年，这个海底火山又发生了一次喷发。规模不大，大概是2级喷发。算是温和喷发。结果就造成岩浆和火山灰的大量堆积，把两座小岛给连起来了。从2015年一直到今年的年初，一直都是连在一起的。所以两座小岛的名字也就连起来了，叫“洪加汤加-洪加阿帕伊”岛，名字那叫一个长啊。我们还是要建立一个观念，那就是这种几公里大的火山口，并不是我们想象的一个巨大无比的粗管子。要喷发时候，其实是在火山口内部出现小的喷口，所以，火山口内部长出小火山口也是很常见的事情。所以，2009年和2014年底~2015年初的两次喷发都是从边缘的小火山口喷出来的，所以才会出现边缘长高了，变成了一个小岛的事儿。
火山喷发以后，内部的压力也就释放掉了。没有那一口真气顶着，火山口的顶部也就塌房了，再加上岩浆冷却以后体积收缩，也会导致出现凹坑，往往火山口那个大坑是这么出现的。一般来讲，火山喷发迅速堆积出来的小岛通常都不怎么结实。天天风吹浪打，几个月也就磨平了。洪加汤加-洪加阿帕伊是少有的坚持了好年的火山岛。这种寿命比较长的火山岛，150年来也只出现过3个。科学家们发现，火山灰和海水起了化学反应，变成了一层硬壳，所以这个小岛才能坚持这么久。结果这个小岛就被美国的NASA给盯上了。美国NASA旗下的戈达德太空中心对这个小岛进行了研究，发现和火星上某些火山非常像。海水海水会对这座小岛产生侵蚀，会留下大量的侵蚀痕迹。这种侵蚀痕迹在火星的某些火山上也能看到。科学家们有理由相信，当年火星上也是有海洋的，也存在过这种类似的火山岛，因此才会产生类似的侵蚀模式。所以，2017年科学家们就提交了相关的论文。2018年，科学家们还去岛上实地考察了一趟。所以洪加汤加-洪加阿帕伊这个小岛从一开始就被大家关注着。从去年12月20号开始，这座火山开始变得非常活跃。喷出了大量的火山灰，颗粒物甚至被送到了平流层。新西兰的航空公司马上发出了通知，大家还是绕着点飞，火山不是那么好惹的。根据去年12月25号卫星图像显示，这座岛长大了不少，比原来胖了好几圈儿。一直折腾到今年的1月11号，这座火山终于消停了，大家认为这座火山应该又进入了一个休眠期。
1月14日喷发的照片（来自汤加地质局）但是万万没想到这。只是火山打了个盹，到了1月14号又一次开始大规模喷发，这次喷发的规模实在是出人意料，堪称是千年一遇。这次喷发产生了非常大的爆炸，产生的爆炸声甚至传到了840公里以外的萨摩亚。2个小时以后爆炸声传到了2000公里以外的新西兰，7个小时以后声音传到了阿拉斯加。爆炸产生的冲击波不仅被人的耳朵听到了，就连太空中的卫星也直接看到了这个冲击波。不仅如此，全世界的人们都从气象卫星的云图上发现了那一朵突然出现的蘑菇云。这种喷发叫做普林尼式喷发。公元79年维苏威火山爆发，直接把庞贝城给埋掉了。古罗马的学者老普林尼在研究这次火山喷发的过程中死掉了。他外甥小普林尼完整记录下了喷发的过程，所以叫做普林尼式喷发。普林尼式喷发产生的烟云很像是核弹爆炸，只是规模要大得多，放大了n倍。典型特征就是一股烟柱冲天而起，直冲霄汉，一直能喷到平流层。到了平流层以后，火山烟尘会扩散开，变成了一把大伞。在太空里面被卫星拍到的，就是这把大伞。
这把大伞的直径甚至达到500公里，而且这一次火山灰不但被送上了20公里的高空，进入到平流层，甚至可能被送到55公里高的中间层。要知道这可是海底火山爆发，也就是说火山灰已经被海水过滤了一遍了，还能升到这么高的高度，可见这个爆发的威力有多大。那么这次火山喷发怎么会造成爆炸呢？要知道岩浆从火山口里喷出来的时候，温度高达1200度。这么高的温度使得周围的海水全部气化了，也就使得岩浆和水之间形成了一层蒸汽膜，这层蒸汽膜会隔绝水和岩浆的接触。这样的话岩浆就是慢慢冷下来的，水也是被慢慢烧开的。但是这次可不是，这次的岩浆富含大量的火山气体。这种岩浆冲进水里以后，表面那层蒸汽薄膜会被破坏掉，导致炽热的岩浆直接跟冷水接触。这一接触可就坏了菜了。岩浆跟冰冷的海水接触以后，岩浆就会碎裂。结果岩浆碎了以后，内部最烫的那部分又暴露出来了，等于是加大了接触面积，跟多的海水接触。结果岩浆碎块会进一步碎裂。这就形成了一个恶性循环，形成了某种加速趋势，造成了一瞬间的爆炸。
这次火山爆发造成的地震波相当于5.8级地震。所以汤加很多基础设施都被震坏了，海底电缆断绝，到处都堆上了厚厚一层火山灰。所以很长一段时间内，汤加的消息都发不出来。现在很多设施都被修复了，也就陆陆续续传出一些消息。汤加的地质学家观察到了5公里粗的火山灰柱。火山口的直径也不过就是4~5公里，也就是说这次喷发可不是小打小闹，是火力全开，整个火山口大管子在一起喷发。
根据最近的卫星照片。洪加汤加-洪加阿帕伊这座小岛被彻底炸断了，又变成了两个独立的小岛。这种爆炸造成的山崩往往会造成海啸。所以，汤加海岸遭遇了海啸袭击，据说浪高有10米。很多基础设施都被损坏了，所以现在飞机也没法落下去，船也没法开进港，饮用水还被火山灰污染了，也不知道老百姓的日子怎么过啊。但愿国外的紧急援助能快点送到吧。
火山爆发引起的海啸还横扫了整个太平洋，就连美国和日本也都受到波及。但是他们准备比较充分，损失也不太大，也就是翻了几条小船。扫平了几个停车场，泡了几辆汽车而已。我国因为有第一岛链保护，所以基本没受到什么冲击，海啸波浪的高度也就是十几二十公分，就连警报都懒得发了。我们一般用火山爆发指数来描述一个火山爆发的威力，首先要看火山到底喷出了多少东西，外加上喷发烟柱有多高啊，还有总能量有多大啊。最后综合评定，就可以算出爆发指数。主要还是看喷出了多少东西。从最低算起就是0级，实际上就是岩浆从地下咕嘟嘟地冒出来，慢慢地流淌。它不是喷发，所以也没什么威力。1级喷发就比零级要强得多。时不时就从地下喷出一些岩浆和烟尘，也没多高，就在周围堆出一个圆锥形的小火山口。喷出的岩浆和火山灰加起来大概是1万立方米左右吧。到2级就不一样了，2级喷出的火山灰和岩浆大概要有100万立方米，3级会达到1000万立方米。4级就要达到0.1立方公里。5级达到1立方公里，6级达到10立方公里，7级就达到100立方公里，8级就达到了1000立方公里。
皮纳图博火山1991年皮纳图博火山的那一次喷发就属于6级，也就是说喷出了10立方公里左右的火山灰和岩浆。也就是说，如果这些火山灰和岩浆做成个立方体的话，边长是2.15公里。这次汤加的火山喷发呢，大概在5级到6级之间。但是这次到底喷完了没有？谁都不知道，万一的后面还要继续喷，喷起来没完没了呢，那级数还有可能再往上涨。当年的皮纳图博火山，喷发出了2000万吨的二氧化硫，二氧化硫进入高空以后。会阻挡太阳光，会造成地球气温的下降。所以在火山爆发之后的两三年内，地球的平均温度降低了0.5摄氏度。这次汤加的火山爆发似乎没这么大本事，这一次只喷出了40万吨二氧化硫，数量上远远不够，所以大家不用担心会出现“无夏之年”还差得远呢。但是，搞气候模型研究的那帮人肯定有事儿干了，火山喷出的二氧化碳会造成升温，二氧化硫会导致降温，到底是“东风压到西风”，还是“西风压到东风”？只能靠模型计算来获得结果。本来到年底都快过年了，大家也都可以歇一歇，没想到老天爷横插一杠子。那没办法，大家只有修改气象模型，在超级计算机上拼命跑呗。
去年的12月3号，日本东部的山梨县和西部的和歌山县附近发生了4.8级和5.4级的地震，这种小地震在日本人面前那就是毛毛雨。但是这两次小地震可把日本人吓得不轻，因为山梨县地震的震中距离富士山只有30~40公里。日本一直有个传言，那就是富士山内部的压力已经到达1.6兆帕了，就快要喷了。这地震是不是会把富士山给点着了呢？反正，过去这么多天了，富士山还是挺老实的，一点没有要喷发的迹象。但是汤加的海底火山这么一喷。日本人心里又咯噔一下，再加上今天九州岛居然又发生了5.4级地震，这时间上跟汤加的火山爆发离得也太近了点吧。要知道，1707年富士山发生大爆发之前的49天内发生了一次8.6级大地震，这次地震和富士山的喷发之间有没有关联呢？难怪日本人越想越后怕。不过呢，万一富士山喷了，日本人也是有应对措施的，这种应急预案已经准备了不是一天两天了。不过，根据我查到的资料，富士山目前还是挺安静的，没有要喷的迹象。那么富士山在1707年发生的那次喷发到底算几级呀？目前估计是在5级左右，规模并没有达到超级火山的程度。1707年的那次火山爆发其实造成的危害不还不如喷发前49天那场8.6级的大地震。
顺便告诉大家一个冷知识，1707年的那次爆发历史上叫做“宝永大喷发”。它并不是从富士山那个圆锥形的山顶喷出来的，而是从侧面喷出来的，所以大家去看富士山的地图，会发现侧面有一个巨大的大坑。岩浆从侧面喷出去以后就造成了山体内部空虚，所以这座山塌房了，塌出了一个大坑，也在富士山的侧帮子上留下了一个小山包，如今叫做宝永山。
实际上富士山的结构是一座山压着另外一座山，层层叠叠堆积而成。最初的一个火山口，喷出了一个圆锥形的小火山，后来岩浆不从这儿喷了，从另外的地方喷，喷出了一座更大的圆锥体，把原来那个小圆锥体埋在里面了，这种事儿发生了好几次，埋了足有四五层，形成了如今富士山的圆锥体积和结构。相比日本人，韩国人的心态就有点意思了，他们对富士山喷不喷的关心程度似乎比日本人还要更热心一点儿，不知道他们是怎么想的。他们是盼着喷呢，还是盼着不喷呢？这只有天知道。其实韩国人需要担心的不是日本的富士山，而是另外一座山，那就是长白山。大家都知道长白山上有个天池。实际上天池就是一个火山口，只是天上下雨，存了一些水，变成了一个湖而已。长白山的天池可以认为是世界上海拔高度最高的火山口湖。
长白山天池长白山火山是个异类，别人都在板块的交界处，偏偏长白山火山它就不是。这座火山曾经喷发过很多次，最近的一次是在1702年（清康熙41年）。不过喷发规模最大的一次不是1702年这一次，而是公元946年，当时是后晋时期。长白山发生的这次千年大喷发被认为是这2000年以来最大的火山喷发事件，毁了方圆50公里半径内的森林。火山灰覆盖了中国东北，俄罗斯远东地区，朝鲜半岛和日本海，甚至在北极的格陵兰岛冰芯之中，都能发现这次喷发的火山灰痕迹。这次喷发的规模达到7级。还有哪些火山爆发达到7级呢？一个是1815年的坦博拉火山爆发，它造成了1816年的“无夏之年”。还有一个就是著名的圣托里尼岛。现在这座岛是旅游胜地，拍出的照片都非常有童话色彩，那白房子蓝房顶多漂亮啊。一般人根本想不到，圣托里尼岛环抱的这个马蹄形的海湾，其实就是一个火山口。那么，7级的火山爆发就已经这么厉害了，那顶格的8级火山爆发得多厉害。人类遇上过这么大规模的火山爆发吗？说实话，人类还真没遇上过。但是历史上的确发生过。
德干高原印度有个德干高原，这个高原就是由很多层玄武岩构成的。而且几乎就是一整块，说白了就是拿岩浆“浇铸”了一遍，厚度超过2千米，面积为50万平方公里。这绝对不是一次火山爆发能形成的。而是在大概6625万年前，也就是白垩纪的末期，在这个地区发生了一大串的火山爆发，而且断断续续喷了3万年之久。这次事件很有可能就是造成恐龙灭绝的直接原因，这次事件被称为德干暗色岩事件。玄武岩不是颜色发黑嘛，所以就叫暗色岩事件。
但是白垩纪第3纪这次大灭绝事件在自然地质历史上也只不过是一个小case。最大规模的灭绝事件发生在二叠纪和三叠纪之间。当时地球上70%的陆生脊椎动物以及96%的海中生物全都消失了。而且这次灭绝事件造成了昆虫唯一一次大灭绝，昆虫还是很顽强的，但这次也没能挺过去。
有一种说法是造成这次大灭绝是因为一前一后两次暗色岩事件。第1次规模比较小，叫峨眉山暗色岩事件，第2次规模就比较大了，叫西伯利亚暗色岩事件。峨眉山暗色岩事件发生于2.6亿年前。那个时候，地球上所有的大陆可不是现在这个样子，四川也不在现在这个位置。那时候的四川还是一片汪洋大海。峨眉山暗色岩的面积非常大。位置大概是在四川峨眉山往南一直到云南境内。可能最初有50万平方公里这么大的面积，但是经过一系列的地质变动，现在已经变得支离破碎，没有这么大的面积了。玄武岩的厚度大概从几百米到5.5公里不等，平均起来大概是在700米左右。也就是说在这么大的面积内，到处都有岩浆涌出来。整个这片区域到处都在火山喷发，而且还是海底火山暴发。应该是火山断断续续喷发了能有100万年，才能浇铸出这么一大块面积。
西伯利亚暗色岩西伯利亚暗色岩就更夸张了，现在的面积还有300万平方公里，想当初可能有700多万平方公里。从2.5亿年前开始火山喷发，也足足喷了上百万年。这次大喷发可能是过去5亿年以来最大型的火山爆发。300万平方公里是什么概念？也就比印度的面积小点儿有限。俱往矣，这些都是过去的事儿了。
黄石公园的地下藏着一个超级火山那么未来人类会不会面对8级火山爆发呢？还是有可能的，你别忘了美国的黄石公园。黄石国家公园是全球唯一1座活跃的超级火山。如果它要发生喷发，规模将会是1980年圣海伦斯火山规模的2500倍，将会引起全球性灾难。火山灰会覆盖整个美国3/4的土地，而且有可能导致全球平均气温下降12~15度，赤道附近可能有两三年会出现积雪，而且季风会消失，大部分的人类和动植物会死于寒冷和饥饿。这东西不是闹着玩的。人类在大自然面前人类还是要保持敬畏。好，就说这么多吧，我们下次再见。
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