冰島火山:一些關鍵問題的回答

航空

專家：克里斯·耶茨——具有安保專業知識的獨立航空分析家

問：火山灰是否會對螺旋槳飛機產生重大影響?假設這種狀況持續數月甚至數年，那么通過在設計上做些修改來達到應對火山灰的想法是否現實與可行?

答：首先需要指出的是，關閉領空是根據國際民航組織(ICAO)制定的安全規定做出的決定。ICAO聲稱：“對于不同型號的飛機、引擎以及電力裝置而言，目前還沒有一個確定安全的火山灰密度指數?！边@項規定是基于來之不易的飛行經驗以及飛機制造商與發動機制造商的建議而制定的。不推薦在火山灰云層中飛行。

問：如果國家空運局與氣象預報能夠知道灰層高度為6700米以及其方位，那么為什么駕駛員不偏離航線直到超過灰層達到安全區域再繼續飛行計劃?

答：英國氣象局與空運局曾說過，灰層的基本高度大約為2400米，最高處為6700米。在這之外確實有干凈領空的存在，但是假設火山灰覆蓋了英國大部分領土面積，這也就意味著飛機得從如此大面積的灰層中穿過才能到達干凈領空。飛行測試顯示，在這兩個灰柱(2400米～6700米)之間確實存在干凈空氣，但國家氣象局的實驗也證實了在飛行層之間確實也存在高濃度的灰阱?；鹕交以诖髿鈱又械姆植疾⒉痪鶆颍苡锌赡茱w進這些危險的潛在灰阱中。

問：對于飛行有沒有一些合理的風險評估?

答：從以往的飛行經驗來看，穿越灰塵層給飛機帶來的損害程度不一。從對機身表層相對輕微的刮擦到對駕駛室防風罩的嚴重刮傷，繼而造成客艙窗戶、機首、機翼邊緣及控制表層的損害，堵塞皮托管以及一些外部傳感器。吸入灰塵的引擎也有可能造成燃料管道的堵塞從而帶來嚴重危險。

問：有沒有可能繪制一幅標有火山灰分布狀況的航空圖——比如這兒沒有火山灰，那兒有火山灰——使當局在決定關閉還是重新開放領空的時候有更大的自主性，從而避免使飛機陷入密度相對安全灰層以外的空間?

答：航空公司以及一些團體正在就此做一些更為詳細的分析，他們將會重點分析火山灰的組成成分以及對機身與引擎所帶來的潛在危害。歐盟已號召相關安全當局就此事以及其他相關事宜進行討論。屆時將可能促使機身以及引擎制造商進行更多的相關測試。我強烈建議航空公司擔當起這個壓力并確保計劃按時完成。

問：有何安全保障措施來避免航空公司為了減少財政損失而以乘客的名義強行飛行，從而將他們的生命置于一種危險的境地?

答：至于決定什么時候飛行或者什么時候停飛，那是安全當局的責任，如果商業實體想介入此中，安全是第一位的。我們說停飛，他們必須毫無條件的停飛。

大氣層

專家：格蘭特·阿蘭博士——曼徹斯特大學地球、大氣與環境科學院的大氣專家

問：很少涉及對風向變化的討論，是否因為其不會對飛行造成主要影響?或者還是因為此種轉變在近期不會發生?

答：我們無法確切說出灰層何時會朝我們飛來是因為我們受制于被稱之為“堵塞高壓帶”的影響，就像1月初的寒流天氣。我們很難確切預計該高壓帶何時衰退，或許最多只能提前兩三天而已。目前，所幸的是，該高壓帶有望在4月16日減弱、消失，也就意味著將會回到先前的西風狀態，也就意味著灰塵不會像最近一樣向南移動。

問：火山灰目前的高度是多少?您認為該灰層到達英國南部需要多長時間?報道說埃亞菲亞德拉冰蓋火山現在正在噴發熔巖，請問這是否是個好兆頭?目前是否還在噴發中?

答：目前英國上空的火山灰存在于一個海拔兩三千米的薄層中，測試顯示在7千米～11千米處也存在一個薄的火山灰層。這個信息是由激光雷達探測到的，雷達以及一些類似于雷達的設施也可以探測得到。它們可以探測高空中的灰云層，這些是監視英國上空灰云層動向的最佳設備。

問：以前大的火山噴發向大氣中拋出大量灰塵從而導致夏天氣溫的降低。并對農作物造成嚴重危害。此次火山噴發是否也會引發類似事件的發生?

答：如果火山噴發持續幾周的話，火山灰將會遮蔽大量陽光從而造成北半球2010年或者2011年夏季氣溫的降低。1991年皮納圖博火山噴發后的文字記載中就有類似的降溫記錄。前提是火山噴發持續幾周，并向高空(平流層)拋灑大量火山灰。

問：雷達能否探測到高濃度火山灰?如果可以，飛機上的雷達是否也可以做到，從而及時改變航向來避開高濃度的火山灰?

答：我們是利用激光雷達來探測的，它們在原理上跟雷達類似，不過使用的卻是激光。

問：您現在還乘坐飛機么?

答：除非乘坐專門用于研究的飛機，否則不會。一般商業飛機沒有傳感器來感知灰云層的存在，但我們的科研飛機卻有。測試完成之前，除非不幸事件發生，否則我們并不知道火山灰的濃度達到何種程度才能對噴氣機引擎造成傷害，這像極了俄羅斯輪盤游戲。然而，風向很快就會轉了。

問：我知道目前位于英國與整個歐洲上空的火山灰殘渣的海拔很高。它會不會下降到一定高度從而影響空氣質量，或者空調設備?

答：灰云層實際上位于海拔從2千米～11千米不等的厚度大約為100米的不連續薄層中。盡管一直有新的火山灰噴出，它一直在緩慢下降。

問：目前正在使用的理想模型是否能夠測出灰云層非常不均?這些模型對火山灰密度的不確定性是否影響研究其分層的特殊性?

答：當然，灰云層非常不均。還有一點你也是對的，模型的不確定性確實影響到了云層分層狀況的研究。盡管有偏差，但是它們不可能是錯誤的，這些模型是經過無數次測試考驗的，并且在質疑真實觀測與大氣測量方面被證實是可信的。

問：對于目前狀況將要持續3周的說法，您是怎么看待的?

答：很難說。這得看天氣情況，而我們卻不能精確地預測未來長期以內的天氣狀況。還取決于高壓是否會卷土重來。

問：如果科研飛機有傳感器來引導其避開灰云層，那么商業飛機是否也可以用此類裝置?如果給每架飛機都配備該設備的話，花銷大概會有多少?

答：傳感器只能提醒你目前正在穿過某一云層，除非有其他信息來源，否則它不能告訴你該往哪個方向飛來避開。要想配置該類傳感器，對于商業飛機來說費用其實很低，如果它們被應用于商業飛機的話，對于科研與安全來說都是好事。

問：一般(商業)飛機的玻璃構成存在的問題是否跟軍用噴氣機目前正面臨的高溫問題相似?凝結尾流對云層及天氣的形成具有什么樣的影響?

答：不一樣，噴氣式發動機的燃點是1400℃，火山灰的熔點是1100℃。凝結尾流在氣候方面扮演的角色其實不是那么重要(盡管研究表明隨著時間的推移，凝結尾流對全球氣溫的升高有一些微弱的影響)，然而卻決定著其他一些氣候類型的形成。

問：即將到來的北風能否將火山灰吹離英國上空?

答：風向很有可能是西風，這也就意味著灰云層不會從冰島吹過來。

問：使用過濾器是不是沒用?

答：恐怕沒多大作用?；覊m顆粒太小，能夠阻擋灰塵的過濾器也會阻擋進入發動機的氣流。

問：螺旋槳飛機是否也同樣會受到影響?

答：跟噴氣式飛機不一樣，因為螺旋槳機不會熔化灰塵。但是空氣過濾器很可能會在濃云層中受阻。

問：比起其他飛機來說，齊柏林飛船是否更能適應火山灰帶來的危險?或者在穿過灰云層的時候它們會受到與一般飛機相仿的結構性損壞?

答：齊柏林飛船的飛行速度不足以使灰塵對其構成威脅，當然，除非它正直飛過火山口……

問：有沒有什么有效、現實的手段來對飛機做一下改良?

答：不容易。有點兒可行之處就是可以調整一下噴氣式發動機，降低其燃點從而避免熔化火山灰。但是對于工程師來說確實是個不小的挑戰。不僅如此，過濾器也不能勝任，機翼的噴砂問題也是個大問題，防風罩也不安全并且很難對其進行有效防護。地球科學

專家：安德魯·胡珀——代爾夫理工大學地球觀察與空間系統學院的地球科學家

問：卡特拉火山目前是否仍然很安靜，或者埃亞菲亞德拉冰蓋火山的爆發會不會最終影響到它?

答：是的，卡特拉火山現在仍然還很安靜一目前尚未觀測到地球的不正?；顒踊蛘叩乇淼呐で冃?。

問：火山爆發將會給天氣帶來何種影響?

答：目前，這次火山爆發的規模其實很小(例如僅是圣勞倫斯火山規模的1/10)，因此不會對氣候造成顯著影響。

問：曾有文章說熔巖正在上升，并將會減少噴向大氣中的火山灰，請問這是不是真的?

答：熔巖的上升是個好事。地表熔巖的增多也就意味著大氣中火山灰的減少。這也說明火山爆發的勢頭沒先前那么強了。

問：我曾聽說過目前冰島正在爆發的“小火山”的“大姐姐”(卡特拉火山)的一些情況。您認為這個較大火山近期爆發的可能性大不大?

答：卡特拉火山確實有可能會爆發。以前埃亞菲亞德拉冰蓋火山的3次爆發，都伴隨著卡特拉火山的爆發。而且自從1918年爆發以來(它平均每60年爆發1次)，卡特拉就再沒大規模爆發過。這也就表明了，火山爆發并不總是按規則出牌。

問：您能否解釋一下為什么爆發如此強烈?我覺得可能是因為冰島火山具有流動性的熔巖(是不是玄武巖?)而且是盾形火山。

答：巖漿在地幔的時候并不怎么黏稠。如果不是在上升過程中受到地殼阻礙，并且不是在冰層下面爆發，它的爆發將不會這么強烈。在從地殼上升期間，巖漿的成分發生了變化，從而變得黏稠。爆發前氣體排放得越少，爆發的強度越大。跟冰的相互作用加大了水蒸氣的含量，從而也增大了其爆發力。

問：是不是還存在很多這樣的火山會產生類似深遠的影響?

答：是的，卡特拉火山就是其一。

問：如果埃亞菲亞德拉冰蓋火山的爆發跟以前一樣引發卡特拉火山的爆發，能否就其影響做些評估?近期爆發規模像1783年的拉基火山的可能性大不大?

答：卡特拉火山具有拉基火山爆發的那樣的潛力。盡管類型相似，這個(卡特拉火山)規模要小得多，但仍是目前埃亞菲亞德拉冰蓋火山的10倍之大。

問：我曾經讀到說。埃亞菲亞德拉冰蓋火山上一次爆發產生的大量毒云到達英國及歐洲大陸，引發了疾病及死亡。目前埃亞菲亞德拉冰蓋火山爆發類似氣體的可能性有多大?

答：只有冰島人及冰島上的動物受到了該火山爆發的影響。拉基火山1783年～1784年確實使英國及其他地區的人民中毒，但是那次火山爆發的規模是這次的100倍之大。

問：冰島火山在歐洲上空制造灰云層的幾率多大?風將火山灰從冰島吹向歐洲的頻率是多大?冰島的大多數火山是否都覆蓋在冰層下?

答：冰島2004年的火山爆發只是在斯堪的納維亞半島上空形成了灰云層。很多——但不是所有——冰島火山都有冰帽。

問：有誰能解釋一下，為什么有人說火山爆發開始死灰復燃，有的說它正在漸漸冷卻?

答：總體來說，現在的爆發強度比先前有所減弱，很大程度上歸因于巖漿化學成分的變化以及在冰下的降溫。但是仍有變數。我希望這種減弱的勢頭繼續下去，除非在巖漿上升過程中激活另一個淺層巖床。