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冰岛气象局在周末报告了数百次地震后,已将巴尔扎邦加(Bárðarbunga)火山的喷发风险提高。风险等级已设置为橙色,这是五级风险等级中的第四高等级。
我们在此请开放大学的火山学家戴夫·麦加维解释我们需要了解的内容。
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我们应该担心吗?
我们早就知道巴尔扎邦加会有所动作——我们只是不知道会是什么。由于它被冰覆盖,我们依赖仪器来揭示它的行为。
现在它已经开始活跃,它正在给我们提供有关它即将做什么的线索。从地震和地壳运动的模式中可以看出,有两个区域岩浆正在向地表移动,如果到达地表就会喷发。但是,在撰写本文时,尚不确定这将是一次温和的喷发还是一次猛烈的喷发。
无法预测喷发何时会发生,但我们应该会提前几个小时收到通知。对航空旅行的好消息是,这两个区域都远离主火山的中心,这使得喷发产生导致中断的细小火山灰的可能性降低。
喷发会是什么样子?
至少,岩浆会停留在地壳中并形成侵入体。我们可能永远不会看到任何表现,除了在仪器上。但是,如果岩浆确实突破地表,那么喷发多少岩浆以及它上面的物质将决定喷发方式。
如果它位于厚冰层(超过400米厚)之下,并且没有太多岩浆涌出,那么将在冰川底部堆积火山岩。这会融化大量的水(在理想条件下是岩浆体积的14倍),我们可能会看到冰面凹陷。这将为一条主要河流增加水,并导致下游洪水。
如果它位于厚冰层之下,并且大量岩浆沿着裂缝喷发,那么我们将看到1996年吉尔普火山喷发的重演,喷发的岩浆会在数小时内融化出一条通往冰面的通道,并形成喷发柱。与2011年格里姆斯沃滕的大规模喷发柱相比,这将是一个小喷发柱,并且由于颗粒不会广泛扩散,因此对航空旅行的影响较小。
如果岩浆在冰川边缘外突破地表,那么当上升的岩浆遇到冰川边缘前陆地上的含水沉积物时,可能会发生小型但强大的局部爆炸。可能发生爆炸是因为将水蒸发为蒸汽会导致体积膨胀一千倍以上。在水被耗尽或岩浆与水分离后,预计会出现正常的裂隙喷发。
我强调以上是我目前认为最有可能的情况。“最可能”的情况可能会随时改变。这是预测鲜为人知且偏远火山喷发的乐趣和挫折的一部分。
最坏的情况是什么?
这是巴尔扎邦加火山发生重大火山构造事件的开始,该事件可能会进一步向西南发展。这是一个令人担忧的问题,因为在西南部存在着一些裂缝,这些裂缝自大约9000年前冰融化以来产生了冰岛最大量的熔岩流。
这些裂缝长达100公里,并且在西南方很远的地方,它们会引发托尔法约库尔火山的喷发。托尔法约库尔火山恰好拥有大量粘性岩浆,这些岩浆可能会爆炸性喷发并产生大量细火山灰。上次喷发发生在1477-1480年,仅产生了两次熔岩流和轻微的爆炸。但是,在此之前的约公元874年的喷发产生了爆炸性的喷发柱,该喷发柱遍布冰岛大部分地区。
巴尔扎邦加的西南方还有几条河流,这些河流产生了冰岛大部分的水力发电,而且该地区的裂缝喷发可能会造成大问题。冰岛人早就知道这种可能性,并且已经制定了具体的计划,以应对这种情况的发生。
我强调我们尚不知道这是否是一次孤立的事件,还是更长时间和更大规模的火山构造事件的开始。可能需要数年时间才能确定。但是在未来的某个时候,巴尔扎邦加的西南方将会发生一次主要的裂缝喷发——我们只是不知道何时发生。
这会是另一次埃亚菲亚德拉冰盖火山爆发吗?
埃亚菲亚德拉冰盖火山的喷发严重扰乱了欧洲的航班。但是,重要的是要注意,如果一切条件相同,如果明天发生类似于埃亚菲亚德拉冰盖火山的喷发,那么对航空交通的干扰将会小得多——航班取消量将不到2010年的一半。
这主要有两个原因。首先是旧的飞行规则——避开所有火山灰——已经放宽,因此飞机现在可以在空中存在一些(但不要太多)火山灰时飞行。其次是气象局修改了其估计大气中火山灰浓度的模型,因此我们现在可以更确定有多少火山灰以及它在哪里。
如果发生不寻常的事情,并且大量岩浆开始在巴尔扎邦加的中心内上升,那么可能会发生大型爆炸性喷发,产生火山灰。好消息是,我们对这种爆炸性玄武岩喷发有了更好的了解,因为我们在2011年格里姆斯沃滕有过一次经历。
为了提供背景,格里姆斯沃滕是冰岛自1918年卡特拉火山喷发以来最强大的爆炸性喷发,其威力大约是埃亚菲亚德拉冰盖火山的100倍。与2010年埃亚菲亚德拉冰盖火山相比,2011年格里姆斯沃滕在十分之一的时间内产生了两倍的火山灰。
我们很幸运地经历了2011年格里姆斯沃滕,因为风向和新的飞行规则的结合意味着对航空旅行的干扰要小得多。在欧洲,2011年大约90000个航班中只有大约900个被取消。相比之下,在埃亚菲亚德拉冰盖火山2010年喷发期间,大约有94000个航班被取消。
为什么埃亚菲亚德拉冰盖火山如此糟糕?
2010年埃亚菲亚德拉冰盖火山爆发是一场“完美的火山风暴”。它的寿命异常长,约为39天,而冰岛大多数爆炸性喷发仅持续几天到一周。它产生了异常高比例的最容易长距离运输的细火山灰。干燥的天气意味着火山灰没有被“冲刷”出大气层,并且盛行风几乎直接将火山灰带到英国和西欧。我们有旧的“空中出现火山灰,所以你不能飞”的飞行规则,这使得一切都停飞了。最后,旧的气象局模型略微高估了空中火山灰的浓度。
任何有知识的火山学家都不会建议将西欧的火山灰云缓解计划建立在2010年埃亚菲亚德拉冰盖火山爆发的重演之上,因为这种情况极不可能发生。像2011年格里姆斯沃滕那样,短时间但强大的火山灰注入大气层更为典型。
戴夫·麦加维不为任何可能从本文中受益的公司或组织工作、咨询、拥有股份或接受资助,并且没有相关的隶属关系。