難以預測的火山噴發

周軍

2019年12月9日，新西蘭的懷特島火山突然噴發，導致8人死亡，31人受傷，另有8人下落不明。與常見的巖漿型火山活動不同，這次火山噴發主要是由劇烈的蒸汽引發的，由此產生的火山灰更是被拋射到3000米的高空。正是這種特殊的噴發類型，使得懷特島火山在沒有任何準確預警的情況下突然噴發，造成慘重的傷亡。

事實上，懷特島的火山噴發早有預兆。2019年10月30日，監測人員就發現懷特島火山口的二氧化硫氣體濃度增加，并且在巖漿的撞擊下出現了2016年至今最強烈的震顫。監測機構發布了懷特島火山噴發2級警報，表示該火山處于“中度”活躍狀態，但并非即將噴發。

這次火山噴發很突然，持續時間很短暫。不同于一些在噴發前有明顯跡象的火山，懷特島火山直至噴發，也沒有給監測機構發布準確預警的機會。那么，為什么準確預測這次火山噴發會如此困難？

這個問題的答案，與懷特島火山的噴發方式有關。懷特島火山是新西蘭最活躍的活火山。從2011年起，懷特島火山處于一個連續噴發的時期，但大多數只是小型的火山噴發。最近的一次較大的火山噴發出現在2011年，但幸運的是，那次火山噴發發生在夜間，當時并沒有游客在島上參觀。

而這次火山噴發出現在白天。在此之前，蓄勢待發的巖漿聚集在火山的巖漿房中。噴發之前，這座火山的巖漿深度很淺，其攜帶的熱量與高溫氣體足以使地表和地下水形成活躍的熱液系統。這時，火山內巖石孔隙中的水處于過熱狀態。在這種情況下，任何外力過程，如地震、地下氣體的涌入，甚至是湖水水位的上升，都會打破熱液系統的脆弱平衡，導致這些熱液的壓力釋放，產生由蒸汽驅動的火山噴發。

由蒸汽驅動的火山噴發，也稱為熱液噴發或射氣噴發。這種火山噴發會導致水瞬間形成蒸汽，這個過程的速度甚至超過了音速。這時，水迅速膨脹到原始體積的1700倍，繼而產生災難性的影響。這種噴發產生的能量，足以粉碎巖石，撞開火山口，并將巖石碎片和火山灰噴射至空中。在這次懷特島的火山噴發中，火山灰更是被拋射到了距火山口3000米的高空。而這類火山噴發通常表現為前兆少，無法準確預測爆發時間。

2013年，菲律賓馬榮火山的射氣噴發持續了73秒。在噴發前24小時，沒有檢測到任何火山的地震活動，也沒有觀測到火山活動加劇的跡象，最終這次火山爆發導致了5名登山者死亡。

根據誘發火山噴發的物質類型不同，火山噴發包括巖漿噴發、射氣與巖漿混合噴發和導致懷特島火山爆發的射氣噴發三大類。相比于主要由高溫氣體驅動的射氣噴發，前兩種噴發方式主要是由于地下的巖漿逐漸上升至接近地表的位置，最終從裂隙中流出或噴出造成的。驅動方式的不同，也造成了預測難度的差異。相比之下，前兩種由巖漿驅動的火山噴發的后果往往更加嚴重，但監測系統也更加完善。