新西兰怀特岛火山为何在毫无预警的情况下喷发

像这样的蒸汽火山喷发只能提前几秒或几分钟被检测到

2019年12月9日清晨,在新西兰的瓦卡塔尼,怀特岛的火山冒出浓烟和火山灰。

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以下文章经The Conversation许可转载,该网站是一家报道最新研究的在线出版物。

在新西兰东海岸的瓦卡里/怀特岛发生突然火山喷发后,已确认有5人死亡,18人获救并受伤(其中一些伤势严重),另有几人下落不明。


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该岛是一个旅游目的地,周一下午喷发时,岛上大约有50人。运营地质灾害监测系统的 GeoNet 的火山学家将这次喷发描述为突发性和短暂性的,火山灰柱上升到火山口上方三公里以上。

这段录像是由迈克尔·沙德拍摄的,他的家人在怀特岛喷发前20分钟离开了那里。

火山灾害

怀特岛是新西兰几个随时可能发生突然爆炸性喷发的火山之一。在这种情况下,岩浆很浅,热量和气体影响地表和地下水,形成活跃的热液系统。

在这些系统中,水以过热状态被困在岩石的孔隙中。任何外部过程,例如地震、来自下方的气体输入,甚至湖水水位的变化,都可能打破这种微妙的平衡,并释放对热量和被困水的压力。

由此产生的蒸汽驱动喷发,也称为热液或潜水性喷发,可能会突然发生,几乎没有任何预警。水膨胀成蒸汽的速度是超音速的,液体可以膨胀到其原始体积的1700倍。这会产生灾难性的影响。

膨胀能量足以震碎坚硬的岩石,挖掘陨石坑,并将岩石碎片和火山灰喷射到距离火山口数百米的地方。我们知道,在新西兰的某些地方,这种喷发将物质喷射到距离火山口三公里以上的地方。

进一步喷发的可能性

蒸汽驱动喷发带来的预期危害是热块和火山灰的猛烈喷射,以及形成从爆炸口散发出的“飓风般”的湿火山灰和粗颗粒气流。这些在撞击创伤、烧伤和呼吸道损伤方面可能是致命的。

喷发是短暂的,但一旦发生一次,由于系统重新平衡,很有可能会发生进一步的、通常较小的喷发。怀特岛是这种活动的集中地点,但它不是新西兰唯一可能发生这种情况的地点。

鲁阿佩胡山(火山口湖)、汤加里罗山(特玛里和克特塔希)以及北岛中部的地热区都有可能造成此类事件。我们知道,过去100年中,新西兰发生了60多次热液喷发。其中一些造成了人员伤亡。

没有预警

对热液喷发的监测和预警是一个巨大的挑战。我们通常看不到这些喷发即将发生,无论我们多么希望看到。许多系统已经为这类事件“准备好”了,但触发因素知之甚少。

一旦事件开始,预警期可能只有几秒到几分钟。我们预测这些事件的唯一希望是跟踪热液系统中潜在的蒸汽和液体压力,并从它们处于超临界状态时的长期行为中学习。不幸的是,没有简单的规则可以遵循,而且每个热液系统都不同。

在这个技术和仪器监测的时代,对于此类喷发几乎没有预警似乎是不合理的。喷发不是由岩浆引起的,而是由蒸汽引起的,这在我们的当前监测系统中更难跟踪。

我们在世界其他地区也目睹了几次致命的热液灾难,例如日本御岳山2014年的喷发。到目前为止,新西兰比世界其他许多地方都幸运。

本文最初发表于The Conversation。阅读原文

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