董汉文：汤加火山喷发影响几何

文 ｜ 董汉文 中国地质科学院地质研究所副研究员

近日，南太平洋岛国汤加发生大规模火山喷发，引发的海啸波及整个太平洋沿岸地区，多个国家发布海啸预警，灾害后续影响引发全球关注。

汤加地处西南太平洋板块俯冲边界上，位于环太平洋地震带的地壳活动强烈区，拥有“地球第二深”的汤加海沟。基于这样特殊的地质位置，该地区火山和地震频发。此次喷发的洪阿哈阿帕伊岛火山历史上就十分活跃，近100多年来，在1912、1937、1988、2009和2014年都出现过小规模喷发。

判断一座火山喷发的影响首先要看其强度。据报道，此次汤加火山喷出的火山柱高达20多千米，结合火山爆发的声音，以及引发海啸的规模等，初步判断其火山爆发指数（VEI）可能在5—6级之间。VEI是以火山喷出碎屑物的体积、火山灰超过峰顶或进入大气层的高度，以及火山喷发的类型等因素，来综合衡量火山爆发强烈程度的指标。共分8个等级，每升高一个等级，相应的能量会增加10倍。VEI6级以上的火山喷发比较罕见，人类有记载以来最大的一次是1815年印度尼西亚的坦博拉火山爆发，强度为VEI7级，当时喷出的火山灰随着大气流动遍布全球，导致整个地球的平均温度下降约0．5摄氏度，1816年也因此在欧美国家被称作“无夏之年”。

其次要看其持续的时间。通常来讲，火山喷发需要具备三个条件：一是物质基础，即地球内部的岩浆；二是喷发通道；三是喷发动力，即能够促使岩浆从地球内部沿着通道喷出地表的能量。火山喷发能持续多久也取决于这三个条件。火山喷发多表现为间歇性，例如刚结束不久的西班牙拉帕尔马岛火山喷发，断断续续持续了近3个月。目前尚不能判断此次汤加火山喷发到底会持续多久，需要持续关注。

火山喷发对地球来说司空见惯，但如果靠近人类活动区还需加以密切关注。洪阿哈阿帕伊岛火山位于海底，爆发首先在当地引发海啸，从报道中可以看到当地不仅空气和水源受到污染，通信和交通也受到影响，导致飞机无法降落，大型轮船无法靠近，水源补给成为当前需要关注的问题。此外，火山喷发后在邻近各国引发海啸预警，如斐济、新西兰和澳大利亚，日本、美国等也受到影响。据中国自然资源部海啸预警中心最新监测结果显示，中国沿海海域于16日凌晨监测到海啸波，最大海啸波幅约20厘米，尽管影响较小，但中国东南部沿海地区也需对此加强防范。

此外，火山喷发也可能对气候造成潜在影响。火山喷发出的二氧化硫进入地表上空平流层后，经化学反应形成硫酸盐气溶胶，从而阻挡太阳辐射，起到“阳伞效应”，使气候发生变化。1991年，菲律宾皮纳图博火山爆发，向平流层中喷射了约2000万吨二氧化硫，“阳伞效应”致使随后两年地球进入冷冬。就目前来看，此次汤加火山喷出的二氧化硫只有40万吨，仅相当于皮纳图博火山2％的量，对全球气候影响几何下结论还为时过早，可能会出现局部地区降温，尚需进一步持续观测。

自然灾害不分国界，应对大规模火山喷发需加强预测、防范和应对。目前，对火山喷发精准预测是世界性难题。随着地球科学向深空、深地、深海发展，期待科学家对火山这一活跃的地壳活动有更为深入的了解。