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为什么美国3座火山会同时喷发?如果黄石公园火山也喷发会怎样?

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Hi科普啦 2021-08-24 09:03

2021年以来,地球的自然灾害好像就没消停过,连续不断地极端天气在全球各地作祟。美国在6月刚遭遇过极端高温,阿拉斯加的火山群就开始不“淡定”了。

8月17日,美国《国会山报》报道,在过去的两周内,美国阿拉斯加州有三座火山同时喷发。阿拉斯加火山观测站称,这三座火山同时喷发已经持续了一个多星期,目前都处于橙色警戒级别,暂时未对附近社区构成威胁。

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3座火山同时喷发的概率有多大?

全世界大约有1500座潜在的活火山,美国就占了约十分之一。科学家认为,美国约有169座火山一直处于活跃期,其中大部分位于阿拉斯加,那里的火山几乎每年都在喷发。

美国的这3座火山同处阿留申火山群岛,分别是巴甫洛夫火山、大锡金火山和塞米索波奇诺伊火山。

阿留申火山群岛

巴甫洛夫火山是当地较为活跃的一个火山,从1980年开始喷发的就比较频繁,有超过40次历史性的喷发,但是喷发时间没有固定的周期;大锡金火山位于阿留申群岛中部的安德烈诺夫群岛,大锡金火山的海拔高度低于巴甫洛夫火山,喷发次数没有巴甫洛夫火山那么频繁;塞米索波奇诺伊火山在1873年喷发过一次,在之后的一百年内喷发过四次,记录的文献很少,喷发频率也没有巴甫洛夫火山那么高。

巴甫洛夫火山

以前也曾经发生过3座火山同时喷发的事件,但是这三座火山一座位于东南亚、一座位于东亚、一座位于北美洲,相隔甚远。

2020年1月左右,菲律宾的塔尔火山、日本的九州口永良部岛火山、墨西哥的波波卡特佩特火山几乎在72小时之内同时喷发。3座火山同时喷发的情况是非常罕见的,多座火山一起喷发的概率也极小。

那么火山究竟在什么情况下会喷发,3座火山一起喷发,又是什么原因导致的呢?

菲律宾塔尔火山爆发

火山为什么会喷发?

火山是地下熔融物质及其携带的固体碎屑冲出地表后堆积成的山体。火山的种类可以粗略地分为“死火山”、“休眠火山”与“活火山”。

全球约有2000座死火山,死火山是指在史前喷发过,但在人类历史时期从来没有活动过的火山,长期不喷发的火山虽说仍然保持着完整的火山形态,但已经丧失了活动能力,只能算作火山遗迹。

休眠火山是指有史以来曾经喷发过,但长期以来处于相对静止的状态,这类火山具有或不确定有没有火山活动能力。

而活火山就是指从古至今都一直发生着喷发活动,一直处于活动的旺盛期。

死火山

一般情况下,只有活火山才会喷发,休眠火山也有可能爆发,只是暂时不具备爆发的条件。火山爆发的条件一般有以下两点。

  • 处于火山活动频繁的板块边缘

45亿年前初生的地球是一个熔融状态的岩浆球,后来逐渐冷却下来,仅内部还存有大量的地热能,地球需要进行板块运动,让热量通过火山和地震得到散发。所以,世界上的7大板块和8个次板块是相对运动的,这些板块的交界处更容易形成火山,当板块运动时,这些火山也容易喷发。如果板块停止了运动,火山也就休眠了。

环太平洋火山地震带

  • 火山内岩浆富集

每座火山下面都有一个岩浆室,这个岩浆室也就是地壳之下100~150千米深处的“液态区”,所以岩浆是一种液体。岩浆由熔融的岩石、晶体、碎片和气体组成,其中含有氧气、硅、铁、铝、镁、锰等微量元素。

板块运动时,地核的高温将火山内部的岩石熔化,熔化后的熔岩进入岩浆室后,岩浆的体积增加。岩浆室内岩浆的温度比新的岩浆温度低,所以就可能结晶,结晶后的岩浆密度大,提高了岩浆室的体积。

火山内部的岩浆室

但是岩浆室的容积是有限的,不能无限地容纳岩浆,所以岩浆富集后就会逐渐上升到出口处。大多数火山的岩浆温度高,所以岩浆室中会产生巨大的压力,产生大量二氧化硅气体,压力积攒到一定程度时,被困住的气压就会喷出,同时带出岩浆,就形成了我们见到的火山喷发现象。

3座火山一起喷发,是什么原因造成的呢?

3座火山在一周内连续爆发,说明火山活动变得频繁,而火山活动离不开板块运动。所以,板块运动频繁会造成火山活动频繁,科学家推测是板块运动加快导致的。那么板块的活动频率为何会越来越高了呢?

可能有两个原因,气候变化与地热

早在2011年,澳大利亚国立大学与德、法两国的合作研究就表明,长期的气候转变可能会影响地球板块运动的变化。澳大利亚国立大学地球科学系的加姆皮罗·埃法达诺(Giampiero Iaffaldano)博士称,由季风带来的降雨量逐年上升,会侵蚀喜马拉雅山东部的岩石,大量的岩石被侵蚀就会导致印度板块以每年1厘米的速度发生运动。

加姆皮罗·埃法达诺(Giampiero Iaffaldano)博士

因此推测,位于太平洋板块和美洲板块张裂地带的阿留申山脉,也有可能受气候影响,造成板块运动频率加快。

还有一种说法认为,火山的频繁喷发与持续上升的地表温度有关,地表温度升高后会使地下藏着的气体膨胀,持续膨胀后导致火山喷发。这种说法看似有道理,但并没有科学依据支撑,因此只能当作猜想。

火山爆发瞬间

很多人都担心,如果美国最具威胁的黄石公园火山喷发,会发生什么?

2018年,NASA(美国国家航空航天局)提出,目前地球上有约20座火山随时可能爆发。其中最危险的就是美国黄石公园地下的超级火山。

科学家分析,黄石地区曾经发生过多次地震和火山喷发事件,规模超大的火山喷发就超过3次。黄石公园火山的喷发间隔约为60万年,但上次爆发发生在约64万年前,所以预测黄石公园火山已经进入喷发周期。

美国黄石公园火山口

人类没有亲眼见过黄石公园火山爆发的场景,但科学家曾经用计算机模拟过这座超级火山爆发的场景。黄石公园的火山爆发后,美国一半以上的国土都会被火山泥和岩浆覆盖,方圆1000公里内90%的人都难以幸存;火山灰在3~4天内会遍布全球,火山灰在进入人体肺部后会固化,直接导致死亡;地球的年平均气温也会下降10℃左右。

可以说,黄石公园火山一旦爆发,人类只有坐以待毙。

火山爆发模拟图

还有人天马行空地想,全球1500座火山同时喷发会怎样?

科学家在2016年做过模拟实验,如果全球1500座潜在的火山同时喷发,会制造出大量熔岩流、火山灰和气体。火山碎屑流移动的速度可以达到每小时724千米,温度可达1000℃。全球温度将会下降,导致大暴雨,毁坏农作物和植物。火山灰会让人类出现肺部疾病和人体免疫疾病,总的来说,会酿成一场毁灭性的末日灾难,可能一举让人类和现有的大部分动植物灭绝。不过全球火山同时喷发的概率很小,大家不必过度担忧。

人类之所以这么恐惧火山喷发,是因为火山爆发导致的灾难是人类无法预测的,人类在自然的力量面前显得弱小又无力。人类很怕发生全球性灾难时,没有求生的机会。

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