北京时间1月15日12时左右，位于南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛火山突然猛烈喷发，在不到1个小时的时间里，整个汤加群岛就被厚厚的火山灰云团所完全笼罩而瞬间“失联”，并引发周边国家海啸预警，甚至波及万里之外的日本。

这张拼版照片显示的是：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。新华社发（新华社卫星新闻实验室供图）

这个消息迅速传遍全球，成了人们茶余饭后的热门话题。

甚至还有不少网友问：火山灰会飘到中国吗？

据央视新闻消息，除海啸以外，此次汤加海底火山喷发所引发的又一大灾害就是火山灰。

而专家表示，火山喷发后类似二氧化硫的气体正在逐渐向西飘散。目前主要在南半球活动，短时间内不太可能飘到我国。

什么是火山？火山喷发如何发生？汤加火山喷发会引发气候变化吗？一系列问题也萦绕在大家的心头。

火山喷发，是如何发生的？

火山是地球释放内部能量的一种方式，即由地下熔融的岩浆及其携带的固体碎屑冲出地表，或以熔岩形式堆积形成山体，或以火山灰随气流迁移远处卸载。

形成火山的岩浆常由富含挥发性气体（H2O、CO2、SO2、H2S等）的熔融状硅酸盐物质组成。以硅酸盐中SiO2含量，可以分为超基性（< 45%）、基性（45 ~ 52%）、中性（52 ~ 65%）、酸性（> 65%）。

SiO2含量越高，挥发分含量越多，火山爆发越强烈，尤其是酸性火山岩喷发大量火山灰，可以扬尘到几公里到几十公里高处，并随着大气扩散到几百或几千公里外。

这些岩浆一般来源于地壳深处约100~150 km处，处于高温、高压的状态下，而其中的挥发分增加会加大膨胀挤压力，一旦上覆岩石变薄或出现裂隙，就会沿薄弱处向上迁移，并爆发形成火山。

而这些薄弱处，包括板块离散型边界和板块汇聚型边界，尤其是后者。因为在板块汇聚交界处，一个板块会俯冲到另一个板块之下，俯冲下去的板块脱水诱发上覆岩石熔融形成岩浆，部分岩浆会上升到地面从而形成火山。

因此，火山在地球上分布是不均匀的，主要集中在洋-陆板块汇聚的环太平洋带和陆-陆板块汇聚的地中海-喜马拉雅带。

汤加火山喷发，会引发气候变化？

火山喷发会伴生飘扬的火山灰及溢流的熔岩，不仅会污染环境诱发酸雨，还会危及航空交通诱发生命、财产损失，甚至大量火山灰进入平流层（地表上空10千米至50千米高度）形成硫酸盐气溶胶，阻挡太阳辐射，产生“阳伞效应”，影响全球气候。

1982年，美国火山学家提出火山爆发指数（VolcanicExplosivity Index，简称VEI），即根据火山喷出物体积与喷发柱高度来衡量火山爆发强烈程度。非爆炸性喷发的火山的VEI为0，而爆炸性喷发的火山VEI从1到8，具体如下：

火山爆发指数

1880年以来，全球经历了数次大规模的火山爆发，火山爆发等级均在VEI-6级以内。从NASA的记录看，大规模火山爆发后，常伴随数年的全球气温回落。然而，全球气温本身也存在波动的特征。

从长期来看，火山爆发导致的气温波动幅度与其他时期气温的波动并不存在显著差异。所以，VEI-6级以内的火山爆发对全球气温的变化并不会有显著影响。

而本次汤加火山爆发等级为普林尼式，估测VEI强度为5～6级，属于本世纪以来最强，略低于1991年菲律宾皮纳图博火山喷发（6级），强于2010年冰岛火山喷发（4级）和2011年智利普耶韦火山喷发（5级）。

而1991菲律宾吕宋岛皮纳图博火山，其造成了之后两年的全球气候异常，全球陆地平均温度下降0.5度。本次火山喷发的强度比这些都要弱，它所带来的气候影响可能只是暂时的。

本次火山喷发位于南半球，火山灰逐渐向西边漂移进入澳大利亚东部海岸，对北半球的直接气候影响是比较弱的。只要后期没有更大的喷发，2022年的气候应该不会受到多大影响。

尽管如此，由于汤加火山正好处于厄尔尼诺的重点监测区域，这里剧烈的大气波动会否引起更为极端的拉尼娜或者厄尔尼诺事件，仍然值得我们继续关注。

地球上曾有哪些著名的，火山爆发事件？

有些火山在人类有史以前就喷发过，但不再活动，称之为“死火山”。

地球上已知的“死火山”约有2000座。人类有史以来，尚在活动或周期性发生喷发活动的火山，称为“活火山”，已发现的“活火山”共有523座。

地球上著名的火山爆发事件

富士山喷火口数量增近6倍，意味着什么？

汤加火山喷发后，韩国Channel A电视台15日报道称，日本富士山喷火口的数量增加近6倍。尤其是2021年12月，富士山附近发生4.9级地震，引发当地民众对于火山喷发的担忧。

火山能否喷发涉及三个条件：地下有岩浆，有上涌通道，有上涌动力。

一般来说，活火山在休眠期内积蓄能量，深部的岩浆上涌到岩浆房，在岩浆房积累的能量足够多时，受压力作用会沿着火山通道向上涌，形成火山喷发。

富士山是位于太平洋板块俯冲到亚欧板块诱发的岛弧火山带上，属于巨型休眠火山。从公元8世纪至今的1300多年中发生了17次喷发，相当于每100年就会喷发近两次。而最近的一次喷发在1707年（宝永大喷发），已经过去300年，即富士山已经休眠了300多年，底下又积蓄了大量的岩浆，岩浆库的内部压力已上升到160万帕斯卡，这几乎是触发火山喷发所需压力的16倍，超过了上次喷发的压力。

而最新消息称富士山的喷火口短时间中增加了6倍，从原先的44个暴涨到如今的近300个。同时，2021年12月富士山附近还发生4.9级地震。显然富士山具备了火山喷发的基本条件，存在再喷发的可能。

据专家分析，富士山之所以长时间没有喷发，可能和宝永大喷发有关。火山喷发是需要能量的累积，一般来说喷发等级越小，积累的能量就越小，重现期就越短，比如：日本富士山喷发3级的重现期可能是在100年左右，但是上一次喷发等级是VEI-5，喷发规模较大，消耗了大量的能量，因此才导致了300多年没有喷发。

不过富士山火山是否会在近期喷发，还需要富士山火山监测机构的数据，监测机构会对富士山火山的岩浆情况做出预报，预报的成功率其实非常高，一般情况下只会发生错报，也就是报了预警，但岩浆因为动力不足等各种原因没有喷发；而不会发生漏报，也就是没有预报，但火山喷发了。现如今当地并未发布火山预警，这也说明现如今的富士山比较安全。

火山喷发，如何把损失降低？

火山喷发属于地球内部调整诱发的释放能量方式之一，远远超过人类能够干扰的能力，因此火山喷发是不可以避免的。

但火山喷发前往往会有预兆，比如：气体喷发、地震、地热升高等，这是因为地下岩浆在上涌过程中，部分岩体会破裂下陷或向上抬升，形成形变，严重的会形成地震，被称作“火山地震”。

目前国际上将火山监测技术分为三大类，即火山地震监测、火山形变监测和火山气体监测。

监测火山活动性的大多数地震仪布设在距火山口1 ~ 15 km 范围内，取得有多年记录的背景地震活动基线，推测可能的前兆活动，已成为预报火山喷发的主要工具。

得益于可探测微小运动的卫星数据、跟踪地下深处熔融岩石的地面传感器以及可以搭载在飞过沸腾山脉上空的无人机上的气体嗅探装置，科学家在监测圣海伦斯火山取得实质性进展。

由于监测设备的增加和升级，在过去的40年中，科学家成功地预测了许多火山喷发的时间。

然而，如何通过查看气体排放和地表形状等数据来推演地下深处的情况，即每个火山的个性——独特的性质和结构，成为火山学家面临的一个新挑战。火山系统复杂、隐蔽，以至于火山的预报不会像气象预报那样好。

所以，人们应该及时关注相关信息和政府安排，在可行的情况下，远离火山居住。

当然，火山是地球内部的调整，也是对人类“过度活动”的警告。人类应该深度认识地球，并与之和谐相处，才是最有效、最低成本、最小危害的“防火减灾”措施。

本文专家：王永彬， 中国科学院大学博士，云南大学地球科学学院副教授

来源：科普中国

编辑/韩世容