火山——你正受威胁吗?
火山爆发时,灼热的灰烬轰然喷出,白炽的熔岩涌流而下,这正好把地球雷霆万钧的自然威力显示出来。也许你从未目睹过火山爆发的情景,可是,你或者也曾浸浴过由火山热力造成的温泉,或是品尝过从肥沃的火山灰土壤而出的作物。有些人甚至利用地热能在家里发热。
然而,最近有不少住在活火山附近的居民却目睹火山所造成的伤亡和破坏。1980年5月18日,美国华盛顿州西南部的圣海伦斯火山爆发,自那时以来,世界各地接二连三地发生灾难性的火山爆发。在这段期间因火山爆发造成的人命损失非常严重,较在此之前七十年间的总死亡人数还要多,财物损失高达数以亿计美元之巨。空中的火山灰曾险些儿酿成空难,因为飞机在航行时受到火山灰阻碍,以致被迫紧急降落。
火山爆发确曾造成很大的灾害。例如菲律宾的皮纳图博火山爆发后的泥流摧毁了数以万计的家园;哥伦比亚的鲁伊斯火山夺去了2万2000人的性命。类似的灾难有可能会陆续发生。美国地质测量局的火山专家罗伯特·蒂林和彼得·李普曼指出,“到了2000年,受火山威胁的人口会至少增至5亿。”
因此,为了安全起见,你也许会问:‘我家是否接近一座活火山或潜在的活火山?哪一类型的火山爆发最危险?这样的爆发会否演变成更严重的爆发?倘若我家位于受火山威胁的地带,我应当怎样做以减低危险程度?’
活火山——位置何在?
倘若你发觉自己原来就住在一座睡火山的附近,你也许会有点意外吧;火山一旦再次爆发,你难免会受到影响。在近数十年来,研究火山的科学家(称为火山学家)不但成功地把活火山和睡火山辨别出来,同时也明白到何以火山会在某些地区较为常见。
世上有500多个火山被列为活火山,第17页的地图便把若干活火山的位置标明出来。你住在其中一个的附近吗?在其他地方,间歇喷泉、喷气孔和温泉也显示附近一带有睡火山存在,这些火山将来有可能会再度活跃。逾半数的活火山位于太平洋边缘的位置,构成所谓的火环。有些活火山在大洲上,例如北美洲的喀斯喀特山脉,以及南美洲的安第斯山脉;另一些活火山则在海洋上形成了一连串的火山岛,例如阿留申群岛、日本、菲律宾和南印度尼西亚。此外,在地中海及附近一带也有不少火山。
科学家确定这些火山通常位于移动着的巨型地壳板块的边缘,尤其是在海床板块撞在大陆板块下的地方;这个过程称为潜没。潜没产生的热力促成岩浆(熔化了的岩石)的形成,岩浆后来则升到地面上。此外,板块之间突然的运动使许多出现火山爆发的地区同时发生强烈地震。
海床板块分离的地方也可以形成火山。这样的火山通常是在海底爆发而不为人察觉。然而,你若住在冰岛,你其实正栖身在雷克雅内斯海岭上,这个海岭与中大西洋海岭相连;然而,在中大西洋海岭的地方,包含南、北美洲的板块正跟包含欧非两洲的板块分离。在其他不同的事例上,地壳板块下有些独立的热点形成了夏威夷和非洲的大火山。
威胁何在?
火山学家根据火山最近的活动历史,例如火山爆发的强度,以及有关的各种威胁因素,从而评估它对人构成的威胁程度。威胁程度的高低也视乎住在受影响地带人口的多寡,以及当局和居民所采取的准备措施而定。首先,让我们研究一下火山构成的威胁。
通常含大量二氧化硅的岩浆的火山爆发时最为危险。这种岩浆质地坚韧,能够暂时堵塞火山口,直至火山内积聚了大量气体,形成巨大的压力,以致把火山口爆开。含大量二氧化硅的岩浆凝固成浅色的岩石,在板块沿边一带的火山较为常见。倘若涌上的岩浆接触到水分,水分便会立即化成蒸气,促使火山爆发。火山猛烈的爆发能够产生灼热的灰烬,这样的火山灰是可以致命的——1902年,加勒比-中美地区有三个火山在六个月内便杀害了3万6000人。
另一方面,海底热点、板块分离形成的火山,以及其他火山,大多属于黑玄武岩。这类岩石的二氧化硅含量低,却含有大量的铁和镁。玄武岩浆属于流体,爆发时的猛烈程度较低,熔岩流动得也较慢,因此居民也较容易逃生。然而,这样的爆发也许会历久不息——夏威夷的基拉韦厄火山自1983年1月以来便一直爆发,至今仍未平息。这类爆发虽然造成广泛性的财物损失,却甚少导致伤亡。
有些火山爆发后会在山侧积聚大量松散的灰烬,足以酿成山泥倾泻。灰烬若跟大量冰雪或水分掺杂,便会形成泥浆洪流,迅速冲下山谷。这样的火山泥流能够从火山涌流数公里远,也许爆发结束后很久才平息下来。
海底火山爆发,或火山侧面积聚过量泥石以致引发海底山泥倾泻,都会产生巨浪,称为海啸。海啸的影响尤其广远,在历史上却不多见。这种威力无比的巨浪能够以数百公里的时速移动。如果海啸是在汪洋中发生,一般都不足以产生巨浪,对船只也不会构成威胁。可是,如果海啸是在近岸地区发生,海浪的高度便会迅速增加,波峰比屋顶和许多建筑物还要高。1883年,喀拉喀托火山爆发,当时海啸冲击爪哇和苏门答腊岛的岸边,导致3万6000人丧生。
火山还造成其他威胁,足以危害生命:从火山掉下来的灰烬和碎砾、爆发产生的大气冲击波、毒气、酸雨和地震。既然世上有这么多危险性高的火山,以及无数有关的潜在祸害,要对火山的威胁作有意义的评估实在是一项复杂、艰巨的工作。
你可以减低受威胁的程度吗?
随着世界人口日益增加,住在有潜在危险的火山地区的居民正越来越多。除了这个原因以外,加上近年来普世的火山活动也有上升趋势,因此,火山学家正加紧努力,以期减低火山造成的祸害。他们在预测火山爆发方面有时也相当成功,以致保存了居民的性命。这样的预测是以什么作为基础的呢?
火山在爆发之前,火山本身或火山的内部结构通常都会发生地震,这是岩浆涌上的信号。火山里的岩浆若聚积到一个相当高的水平,内部便会形成压力。火山于是放出气体,地下水的温度和酸度也会上升。在大爆发之前,火山也可能会发生一些轻微的爆发。这些活动全部都可以监测得到。
早在火山爆发以前,地质学家也可以研究一下岩石纪录,从而评估火山的潜在危险。一般来说,火山熔流有几个不同的类型,危险程度较小的爆发是反复出现的,爆发情形跟其他经过专家观察研究的火山爆发都很类似。根据这些资料,地质学家能够在地图上把危险性高的火山,以及受影响的地区标明出来。
因此,为了保护居民以免在火山爆发时丧生,火山学家必须评估火山的威胁程度,以及监测火山的活动;此外,当局也要在即将发生灾难之前便及早发出警告。虽然地震学家在预测地震方面障碍重重,可是,火山学家却能准确地监测到行将爆发的火山的各种先兆。这样,在灾难发生之前,有可能受影响的居民便能及时疏散。居民离开危险地区是非常重要的,因为火山熔岩非常灼热,爆发威力巨大、可怕,还有山泥倾泻、火山泥流和海啸也造成极大的破坏,人为的建筑物通常都不能予人保护。
政府当局已作出很大的努力,以减低火山爆发和有关灾害所造成的人命及财物损失。可是,人类仍然无法毫无差错地预测火山的爆发,以及有关的灾难性火山活动,借此确保居民完全不受火山爆发所威胁。事实上,甚至有些火山学家在观测火山活动时,不料火山突然爆发,结果他们当场丧生。你居住的地区附近若有一个危险性颇高的活火山,务要听从有关当局发出的警告。这样,倘若火山真的爆发,你也可以有较大的机会逃过这些灾难。——一位天体地质学家供稿。
[第18页的附栏]
从太空预测火山爆发?
试想想在地球上空2万公里的人造卫星,每秒钟运行5公里,却能测量到火山表面的活动,准确程度只相差1厘米——真不可思议!借着运用全球定位系统(GPS),这样的观测是办得到的。这个系统由几个人造卫星构成,另外地面上也设置了一些无线电接收器,位置恰到好处。火山学家每作一次测量,便要准确地观测至少四个卫星的位置。他们运用原子钟计算时间,非常准确。这样的测量在大多数的天气状况下均可进行,比各种以地面为基地的测量法有更多好处。全球定位系统大大改善了火山爆发的预测。在爆发之前的几年间,火山也许会有膨胀现象。冰岛、意大利、日本和美国现已采用了这种科技去观测火山。
[第17页的地图]
(排版后的式样,见出版物)
地球上活跃的火山和地壳板块
活火山
板块的边缘
全球总共有500多个活跃的火山,上图是当中的一些活火山
[鸣谢]
Mountain High Maps™ copyright © 1993 Digital Wisdom, Inc.
[第16页的图片]
日本云仙岳的火山灰涌向民居
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Orion Press-Sipa Press
[第16页的图片]
圣海伦斯火山在1980年7月22日爆发
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USGS, David A. Johnston, Cascades Volcano Observatory
[第16页的图片]
西西里的埃特纳火山最近爆发后,熔岩涌流了15个月之久
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Jacques Durieux/Sipa Press
[第17页的图片]
基拉韦厄火山为夏威夷增加了大约200公亩的岛面积
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©Soames Summerhays/Photo Researchers