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2014年9月27日,日本中部御岳火山喷发,喷出高达3千米的火山灰,造成30多人死亡。令人惊讶的是,就在这个月中,冰岛、夏威夷等地也相继发生火山爆发,而我们把时间尺度略微放大一些,就会发现在这几年中,许多地方的火山开始集体爆发,俄罗斯堪察加半岛、印度尼西亚、墨西哥……像冰岛、印度尼西亚就这几年还不止爆发一次,火山迎来了多发的“季节”。
科学家们认为,这不是一种巧合,在火山集中爆发的背后,有着一定的科学规律。
首先,科学家们发现,地球在自转速度变化时往往会出现火山活动增加的现象。由于太阳和月亮的引力拖拽,地球自转的速度一直在发生变化,相应的,地球上一天的时间长度每一年都有持续的改变,这种变化虽然只体现在毫秒量级上,但累积到了一定程度,就会使地球释放出大约12万焦耳的能量——足可以供给美国一年所需的能量。这一能量从地幔传递到地壳,干扰了地表处的应力场(应力指的是物体内各部分之间相互挤压或者拉伸产生的内力,应力会造成物体结构的不稳定,例如,机械零件在投入使用前,都要对其进行热处理、振动处理等等,以消除内部应力)。由于滋养火山的熔岩源于地壳,这种应力变化会使液态岩浆更容易升起到地面,从而增加了火山爆发的频率。
其次,还有一种自然现象对火山活动有更强的影响力,那就是冰川的融化。科学家们研究了地球早期和近期的火山活动,他们发现,在1.2万年前到7000年前的冰河世纪期间,伴随着冰川的推进和消融,全球的火山活动密度是现在的6倍,冰岛火山的活动频率则至少是今天(冰岛)的30倍。在最近几十年内,冰川融化带来的最显著效果并不是海平面的上升,而是火山活动的频发——冰川急剧消融的时期往往对应着火山活动频率的增加。
科学家们认为这仍与应力有关系。冰川或者冰盖是非常沉重的,目前,随着全球变暖,南极洲每年都会损失大约400亿吨冰。这些冰非常重,已经把地壳压弯——类似于承重过度被压弯的木板。当冰融化掉,它的重量减轻了,地壳会重新弹起来。这种变化导致冰川的下垫岩石应力降低,使岩浆更容易到达地表,出现火山喷发。
科学家们认为,在将来面对一个“无冰川“世界的时候,地壳应力得以充分释放,火山活动将成为一个不可忽视的危险。因为火山爆发不仅粗犷暴力,而且对地质活动非常敏感,地壳稍有变化,它们便会集中爆发,就像火药遇到一点火星就会爆炸一样。
科学家们认为,这不是一种巧合,在火山集中爆发的背后,有着一定的科学规律。
首先,科学家们发现,地球在自转速度变化时往往会出现火山活动增加的现象。由于太阳和月亮的引力拖拽,地球自转的速度一直在发生变化,相应的,地球上一天的时间长度每一年都有持续的改变,这种变化虽然只体现在毫秒量级上,但累积到了一定程度,就会使地球释放出大约12万焦耳的能量——足可以供给美国一年所需的能量。这一能量从地幔传递到地壳,干扰了地表处的应力场(应力指的是物体内各部分之间相互挤压或者拉伸产生的内力,应力会造成物体结构的不稳定,例如,机械零件在投入使用前,都要对其进行热处理、振动处理等等,以消除内部应力)。由于滋养火山的熔岩源于地壳,这种应力变化会使液态岩浆更容易升起到地面,从而增加了火山爆发的频率。
其次,还有一种自然现象对火山活动有更强的影响力,那就是冰川的融化。科学家们研究了地球早期和近期的火山活动,他们发现,在1.2万年前到7000年前的冰河世纪期间,伴随着冰川的推进和消融,全球的火山活动密度是现在的6倍,冰岛火山的活动频率则至少是今天(冰岛)的30倍。在最近几十年内,冰川融化带来的最显著效果并不是海平面的上升,而是火山活动的频发——冰川急剧消融的时期往往对应着火山活动频率的增加。
科学家们认为这仍与应力有关系。冰川或者冰盖是非常沉重的,目前,随着全球变暖,南极洲每年都会损失大约400亿吨冰。这些冰非常重,已经把地壳压弯——类似于承重过度被压弯的木板。当冰融化掉,它的重量减轻了,地壳会重新弹起来。这种变化导致冰川的下垫岩石应力降低,使岩浆更容易到达地表,出现火山喷发。
科学家们认为,在将来面对一个“无冰川“世界的时候,地壳应力得以充分释放,火山活动将成为一个不可忽视的危险。因为火山爆发不仅粗犷暴力,而且对地质活动非常敏感,地壳稍有变化,它们便会集中爆发,就像火药遇到一点火星就会爆炸一样。