火山爆发:精确预报任重道远

冉瑞奎 牟江平 邓志华

据1500年至1914年的统计,全世界死于火山灾害的人数达到19万人。火山爆发除了直接毁灭一切外,还引发一系列的灾害:火灾、海啸、泥石流、洪水和随时可能决口的火山口湖。

引发气候变化:火山灰非常细小,随风飘飞到遥远的地方或上升到高空,长期弥漫,造成能见度降低,导致空难、交通事故,甚至使气候变异出现“冷夏”。

引起环境变迁:火山的喷发物——二氧化碳、二氧化硫等还会污染空气,形成酸雨,产生温室效应。

引起火灾:1977年1月7日,非洲尼拉贡戈火山爆发,烧毁扎伊尔、卢旺达两国430平方公里的热带森林。

引发海啸:1883年8月27日,印度尼西亚厄他海峡中的喀拉喀托火山爆发,引发海啸,掀起高达三四十米的巨浪,仅印度尼西亚就有3.6万人丧生,经济损失无法估量。

引发泥石流:1943年2月,墨西哥帕利科那火山爆发,附近山坡覆盖了六七十厘米厚的火山灰。当暴雨来临时,形成泥石流,瞬间埋葬了山下3个村庄和数十名村民。

引发洪水:1985年11月13日,哥伦比亚的路易斯火山爆发,将上千年的积雪融化,山洪飞泄,波击3000多平方公里,2.5万人丧生,直接经济损失50亿美元。

近20年来,专家们通过对一些活火山的监测,以获取喷发前的前兆信号,并进而预报喷发事件,取得了很大进展。但是,虽然我们可以从基本的监测台网中获得某些喷发前的信号,可目前还不存在预报火山喷发的某种简单惟一性的规律,精确预报火山喷发仍有较长的路要走。

 

成功预警案例:美国圣海伦斯火山喷发(1980年5月18日)

火山学家早在20世纪30年代和50-70年代就开展了对圣海伦斯火山喷发历史的系统研究,他们认为,该火山在20世纪爆发是有可能的。1980年3月的事件开始证明他们的预见是正确的。3月20日,圣海伦斯火山开始震动,27日,山顶上喷出一个新的火山口。

美国地质调查局和华盛顿大学地球物理系的科学家们迅速作出反应,扩大了对圣海伦斯的观测,并将观测结果通过热线与西雅图的地震学家等进行了广泛讨论,预测接着可能发生的事情。

3月27日,美国森林事务局强行划定了一个半径为5-12公里的红色地带和半径为12-25公里的蓝色地带。

圣海伦斯火山并没有像预期地那样爆发,它成为人们谈笑的话题。一些商人灵机一动,把火山灰装入塑料袋,作为纪念品出售。但是,火山专家们却一直忧心忡忡。  在火山第一次喷发后,火山专家们花了几周的时间在蒂姆伯莱恩营就近观察火山的活动。这一观察哨位于圣海伦斯山的东北坡上。约翰斯顿比任何人都接近火山口,他甚至走了进去。他完全清楚,火山随时可能爆发。

5月17日晚上,约翰斯顿报告:平安无事。5月18日,一个明媚的星期天的早晨,直通的无线电话再次把他的声音传到森林事务局,依然没有情况可报告。几分钟后,约翰斯顿又呼叫了,这是他生命中最后一次呼叫,时间定格在8时30分,圣海伦斯火山爆发了

在圣海伦斯火山北侧发生了一次5级地震,引起大面积山体滑坡,并产生巨大的侧向爆炸,火山西北、东北和北部60平方公里内的森林被夷平,多数生物被吞没。滑坡和爆炸之后它才开始“正常”垂直向上的布里尼式喷发,并一直持续到晚上。

死于这次喷发的57人,主要是侧向爆炸造成的,其中就包括约翰斯顿。如果没有发出警告和采取限制进入措施,可能有上千人死亡。