汤加:“消失”的火山岛与“变暖”的地球
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汤加:“消失”的火山岛与“变暖”的地球

距离知名旅游胜地斐济700余公里的汤加,除部分潜水爱好者外,对大部分人来说,更多是个陌生的存在。

近日,伴随着一座海底火山的爆发,这个低调的南太平洋岛国走进全球视野,成为关注焦点。

当地时间1月14日和15日,位于汤加首都努库阿洛法以北约65公里处的洪阿哈阿帕伊岛(Hunga Tonga-Hunga Ha'apai)海底火山连续发生剧烈喷发,随之引发海啸,波及整个太平洋地区。受火山喷发影响,汤加的海底电缆被切断,全境由此静默,处于“失声”状态。

三天后,汤加终于“上线”,与世界重新对话。1月18日,汤加政府发布首个灾情声明称,一座岛上的所有建筑都被海啸摧毁,遭受了“前所未有的灾难”。目前,汤加机场已经重新开放,新西兰、澳大利亚、斐济等国正在努力对汤加开展救援。

汤加前首席地质学家大卫·塔平(David Tappin)告诉《每日经济新闻》记者,此次汤加火山喷发可能还会持续数周时间,目前群岛上空的火山灰正在向东转移,因此汤加群岛上空的火山灰应该不会一直对空中运输造成威胁。另一方面,汤加对新冠疫情的担忧也将加大救援工作的难度。

与此同时,火山爆发与气候变化之间的关系也成为热议的焦点。对此,新西兰奥塔哥大学火山学家马可·布伦纳(Marco Brenna)对记者表示,气候变化不会对火山爆发等地质活动产生直接影响,但可能会带来一些间接影响。另外,从目前来看,没有迹象表明汤加火山喷发的规模足以对气候产生重大影响。

“消失”的火山岛

2021年4月11日Worldview02卫星拍摄的汤加洪阿哈阿帕伊岛卫星图片(左)和2022年1月17日“高分一号”卫星拍摄的该岛火山喷发后的卫星图片,橘色曲线为按照地理坐标标注出的岛屿原先轮廓。 图片来源:新华社

“我们观察并记录到两英里(约3.2千米)以外的地方发生了巨大的爆炸(火山喷发)和雷鸣般的闪电。”正在野外考察的汤加地质学家、汤加土地和自然资源部副部长塔妮拉·库拉向当地新闻网站汤加在线如此描述14日发生的洪阿哈阿帕伊岛海底火山喷发。

15日,该火山再度剧烈喷发,巨大的蘑菇云在茫茫的南太平洋升腾而起,直径约5千米的火山灰柱直冲云霄,笼罩在火山上空,喷发时的巨响在2300公里之外的新西兰都能听到。冲击波迅速以接近音速的速度传遍整个太平洋(1030公里/小时),新西兰、斐济、日本、智利和澳大利亚等国家也监测到明显的海啸波。

洪阿哈阿帕伊岛火山位于汤加的Hunga Tonga和Hunga Ha'apai两座无人岛之间的地表下约150米处,高约1600多米,长约20多公里。火山身处环太平洋地震带,板块运动活跃,过去几十年里,这座火山已经历多次喷发。最近较为严重的一次喷发是在2014年底至2015年初,当时曾造成汤加空中交通瘫痪。正是在这次喷发后,大面积的陆地出现在两个小岛之间,之后又与两边岛屿连接在了一起,形成了后来的洪阿哈阿帕伊岛。

经历三天的“失联”后,汤加政府18日首次发布灾情通报,称海底火山喷发引发高达15米的海啸,给这个南太平洋岛国造成“前所未有的灾难”。灾难已造成至少3人遇难以及一些人员受伤,该国当前处于紧急状态。

通报显示,芒奥岛上的所有房屋在15日火山喷发后已完全被摧毁。福诺伊富阿岛仅存两座房屋,诺穆卡岛也损失严重。

而从18日的卫星图可以看到,洪阿哈阿帕伊岛在火山喷发后,火山口以及岛屿的绝大部分土地都已沉入海面之下,无法从太空观察到。另外,自然资源部国家卫星海洋应用中心公布的高分一号B卫星获取的遥感影像显示,火山喷发后,周边几十公里海域漂浮着大量的红色、褐色的浮石,其形态呈点状或条带状,条带长度从几米到10多公里。

气候变暖,火山喷发的“催化剂”?

图片来源:新华社记者 辛悦卫 摄

汤加灾难发生后,有关火山喷发、地震等灾害与气候变化之间的关系引发热议,包括火山喷发是否会改变全球气候、抵消全球变暖影响,气候变暖是否会增加火山喷发频次等。

对此,美国罗格斯大学环境科学教授艾伦·罗伯克(Alan Robock)对《每日经济新闻》记者分析道,大量含硫气体涌入平流层可能会堆积成云,且一两年不散,这种情况会导致全球降温,也可能增加厄尔尼诺现象发生的可能性,致使亚洲和非洲的夏季季风降雨减少,同时北半球大陆冬季变暖。

1991年菲律宾皮纳图博火山爆发时,约100亿吨的岩浆和2000万吨二氧化硫被释放,弥漫在空气中的硫酸雾和二氧化硫阻挡了阳光,导致1992年全球均温下降0.5摄氏度,在往后的3、4年间也比平均温度减少0.25摄氏度。

但谈及此次汤加火山爆发,罗伯克认为,到目前为止汤加火山喷发出的含硫气体的量并不足以引起能够被检测到的气候变化。但他同时提醒,这次喷发带出了许多细小的灰烬颗粒,根据它们在大气中停留的时间,可能会有额外的影响。

布伦纳在采访中也表达了类似观点。他告诉每经记者,从目前来看,没有迹象表明汤加火山喷发的规模足以对气候产生重大影响。1991年皮纳图博火山爆发和1815年坦博拉火山爆发等就曾经给全球气候带来明显影响,而它们的喷发规模比15日的汤加火山爆发大了10到100倍。

那气候变化本身是不是火山喷发活动的“催化剂”呢 ?

在布伦纳看来,气候变化不会对火山爆发等地质活动产生直接影响。火山喷发主要是由岩浆活动导致的,而岩浆产生于深达60公里~100公里的地幔中,与大气相隔。但他表示,气候变化可能会带来一些间接影响。“比如,海平面上升可能会使火山体受到侵蚀,进而导致火山爆发。另外,大气结构(平流层高度)的变化可能会对火山灰和火山喷发出的气体散播到全球的路线有影响。”

罗伯克却持不同看法。他告诉记者,有分析认为,在地球经历了最后一个冰河时代,而后开始变暖时,冰岛等火山地区的冰川融化使得地表压力减轻,这导致了火山爆发次数增加。

记者发现,英国利兹大学的一个研究小组曾于2017年11月在杂志《地质》上发表与此有关的研究成果。研究小组对保存在泥炭和湖泊沉积物中的冰岛火山灰进行了研究。结果发现,距今5500年前至4500年前这一时期,冰岛的火山活动明显较少。在此之前,全球气温曾大幅下降,导致冰岛冰川覆盖面积增加。

研究小组认为,冰川覆盖面积较大时期,当地火山活动较少,随着全球变暖,冰川面积缩小,火山活动可能增多。“冰川压力会影响岩浆向地表空隙的流动情况,以及地壳实际能容纳的岩浆总量。”利兹大学地质研究所副教授格雷姆·斯温德斯(Graeme Swindles)表示。

爆发强度待评估

中国气象局提供的1月15日风云三号E星准恒定对比度(微光图像增强)产品图显示,汤加火山喷发时形成的火山灰蘑菇云纹理结构清晰可见。 图片来源:新华社

究竟是什么因素导致2015年形成的洪阿哈阿帕伊岛大面积消失目前并没有结论,但火山喷发还在继续。汤加前首席地质学家塔平告诉《每日经济新闻》记者,此次汤加火山喷发可能还会持续数周时间。

奥克兰大学火山学家肖恩·克罗宁(Shane Cronin)称,此次汤加火山喷发是该国过去30年来最大的火山喷发之一,“横向蔓延范围广,产生的灰烬多”,同时这也是这座火山“千年一遇”的喷发事件。

对于这次火山爆发的具体强度,许多专家认为,评估尚需更多数据。火山爆发的强度通常是以火山爆发指数(Volcanic Explosivity Index,简称VEI)来评估。VEI,一个以喷出物体积与喷发柱高度来衡量火山爆发强烈程度的量表,爆炸性喷发的火山VEI从1到8,每增加1个单位,其释放的能量就增加1个量级,喷发周期也相应延长。

火山爆发指数 图片来源:美国地质调查局官网截图

全球范围内最近一次发生VEI 6级火山爆发就是1991年的菲律宾皮纳图博火山爆发。美国密歇根大学地球与环境科学副教授扎克·斯皮卡(Ƶack Spica)对每经记者表示,虽然这次汤加火山喷发形成的羽流和VEI 6级的皮纳图博火山爆发一样,冲击到了30千米的高空,但此次喷发的等级可能还是在VEI 5级。

布伦纳也给出了类似判断。他认为,由于目前还无法研究此次喷发释放出的火山灰的量,所以评估还存在一定程度的不确定性。目前来看,这次的总体规模据估计达到了VEI 5级。

塔平对记者解释道, VEI需要在喷发活动结束后来评估其喷出物的体积,由于汤加火山喷发还在持续,因此现在还不能判断最终的VEI。他指出,评估这次火山爆发强度的另一个难点在于,洪阿哈阿帕伊岛火山是一座海底火山,因此即便在未来也可能难以统计这座火山的喷出物的总体积。

国际救援进行时

汤加首都努库阿洛法现状 图片来源:新华社 马里安摄

汤加火山喷发及海啸灾后清理工作目前正在紧张进行。汤加政府说,救援行动已经开始,海军船只运载医疗人员、水、食品和帐篷前往各个岛屿,撤离灾民。芒奥岛、阿塔塔岛和福诺伊富阿岛居民已经全部疏散。

汤加总理公署表示,火山灰严重污染当地水源供应,是目前所面对的主要问题。当局预计将尽快发出正式援助请求。

塔平对每经记者指出,汤加在地理位置上与一些大国相距较远,所以物资运输需要一定的时间。受自东向西的风向影响,目前群岛上空的火山灰正在向东转移,因此汤加群岛上空的火山灰应该不会一直对空中运输造成威胁。他同时提到,该国对新冠病毒的担忧或将加大国际救援的难度。

国际社会对汤加的紧急驰援已经启动。1月20日,汤加当地机场重开,迎来一批国际援助物资。为防止新冠病毒传播,汤加政府计划通过“无接触”方式接受来自新西兰的救援物资,所有运往汤加的援助物资都需要先进行隔离。目前包括联合国、红十字会在内的援助机构表示可能不会向该国派遣救援人员。汤加是全球少数未遭到新冠病毒侵袭的国家之一,截至目前,汤加仅于2021年10月发现了一例境外输入新冠肺炎病例。

据路透社报道,新西兰一架C-130大力士型消防飞机已在当地着陆,机上载有盛水容器、临时住所的工具包、发电机、卫生用品和通讯设备等。

澳大利亚的C17 Globemaster运输机也已到达,机上装载包括海水淡化设备、帐篷、火山灰清扫设备等物资。澳大利亚海军派出的阿德雷德号军舰也已出发,向汤加运送救援物资,预计用时为5天。除已送达阿德雷德号军舰的物资,联合国方面还将继续向汤加提供援助物资。

斐济代总理海尤姆19日也表示,斐济将派军人赴汤加提供必要的灾后救援。他说,斐济正与澳大利亚及新西兰政府密切协作,以便在汤加火山喷发后共同协调进行一次区域救援努力。

对于汤加来说,另外一项紧急工作是重建国际电话和互联网的通信服务。尽管汤加与外界的通信联络已有部分恢复,但要完全恢复网络联通可能仍需一个月或更多时间。据新西兰外交部,目前汤加已建立起一个临时通信系统,可使用2G信号与外界联络,但通信仍是“有限和零散的”。