火山以其汹涌喷出的岩浆和高耸入云的火山灰而闻名,在它们喷发时,从雷鸣般的火山碎屑流到灼热的熔岩河,无不让人望而生畏。不过,在活火山处于安静阶段,有时也同样让人害怕,比如,当一座非常活跃的火山“慵懒"地把烟圈吐向天空时,是不是觉得非常不可思议,同时也有诡异的一面。

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在过去的几天时间里,位于意大利境内的埃特纳火山,这座世界上最为活跃、喷发最频繁的火山,一直都在这样做,向蔚蓝的天空中喷出许许多多白色的圆环。

埃特纳火山

埃特纳火山位于意大利的西西里岛东海岸,这座火山的名字来源于希腊语Atine,意为“我燃烧了”。其海拔达到3330米,面积约为1200平方千米,周长大约150公里。火山口附近常有喷气现象,还伴随着频繁的火山地震。

埃特纳火山位于地中海火山带,是亚欧板块与非洲板块(也有说法认为是印度洋板块)交界处的火山,因此地质活动非常频繁。其喷发史可以追溯到公元前1500年,是有史以来喷发次数最多的火山之一,已喷发过200多次。火山熔岩曾冲入附近的城市卡塔尼亚,造成巨大的人员伤亡。

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尽管埃特纳火山的喷发带来了很大的破坏和人员伤亡,但频繁的火山活动也为当地带来了肥沃的土壤,使得农业得以发展。此外,火山景观也吸引着世界各地的科学家、游客和冒险者前来观光和探索,成为西西里岛重要的旅游资源。

埃特纳火山为什么会喷烟圈?

埃特纳火山喷出烟圈这种现象是一种壮观的自然奇观。当火山处于活跃状态时,其火山口会不断释放出热气体、熔岩碎屑和火山灰等物质。这些物质迅速进入大气中,并与周围的空气和水蒸气混合。

在这过程中,火山喷发的气流和对流运动起到了关键作用。随着这些物质的上升和扩散,气流开始发生变化,形成了一个巨大的、不断上升的烟柱。这个烟柱在重力和大气压力的作用下,呈现出类似于蘑菇云的形状。

更引人注目的是,烟柱内部会发生温度和压力分布的剧烈变化。由于岩浆和气体的温度远高于周围大气,烟柱内部的温度会呈现出梯度分布,中心温度最高。同时,随着烟柱的上升和扩张,其内部压力逐渐降低。这种温度和压力的变化导致烟柱中心的高温气体迅速上升,形成了一个旋转的气流核心,即我们所说的“涡环”或“烟圈”。

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这些涡环,近似于正圆形,从火山口不断喷出,漂浮在空中,形成了独特的烟圈现象。据意大利火山学家观察,埃特纳火山在喷发时能够喷出数百个甚至数千个这样的涡环,数量之多令人叹为观止。

这一现象不仅吸引了大量游客驻足观赏,也引起了科学家们的极大兴趣。他们正在努力研究烟圈形成的具体机制,以及火山内部气流、温度和压力等因素如何影响这一过程。

目前研究出初步成果的是前美国宇航局喷气推进实验室(现在供职于我国河南理工大学)的高级研究员法比奥·普尔维伦蒂带领的研究团队,其研究成果刊发在2023 年的《科学报告》杂志上。研究结果显示,这些烟圈的形成方式与烟民吐烟圈、以及烟雾炮玩具通过狭窄的圆形开口喷射雾气原理基本类似。

火山吐烟圈意味着要喷发了吗?

火山活动是一个复杂的地质过程,涉及多种因素和指标的监测与分析。例如,地震监测、火山气体监测以及地表变形监测等都是预测火山喷发的重要手段。通过这些手段,科学家们可以更全面地了解火山的活动状态,并作出相对准确的喷发预测。

不过,火山吐烟圈的现象,实际上是火山在特定条件下喷发出的气体环,也被称为“涡环”。这一现象主要由火山口冒出的热气体、熔岩碎屑和火山灰与周围的空气和水蒸气混合,并通过火山喷发的气流和对流运动所形成。

因此,尽管这种烟圈现象看起来壮观且引人关注,但它并不一定直接意味着火山即将喷发,它本身并不足以作为火山即将喷发的判断依据。