本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
距离印尼臭名昭著的喀拉喀托火山废墟中成长起来的年轻火山阿纳克喀拉喀托火山引发破坏性海啸席卷巽他海峡沿岸，至今刚刚过去两个多月。
在短暂的平静之后，2月中旬喷发活动恢复。印尼政府已警告渔民与这座沸腾的岛屿保持至少5公里的距离，尽管他们已经取消了限制，并允许居民在遭受海啸破坏的海岸上重建家园。看来穷人没有得到他们避免灾难所需的资源。
现在判断这座危险的年轻火山未来会怎样还为时过早。它可能需要数十年才能足够强大到再次崩塌。但很有可能巽他海峡并非最后一次遭受海啸。我可以保证，在地球上的某个地方，至少在我们有生之年，另一座火山将会遭受灾难性的崩塌，导致巨浪涌向脆弱的海岸线，杀死成百上千，甚至数万名毫无防备的人。
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那些居住在远离任何活火山的宁静海岸的人也不能幸免于这种威胁。
在这个简短的系列文章中，我们将探讨什么是火山海啸，它们最有可能如何以及在哪里发生，风险因素和频率是什么，以及我们如何为它们做好准备。我们将探索早期预警系统的一些可能性，并谈谈如果您发现自己处于海啸路径中该怎么办。今天我们将从基础知识开始。
首先也是最明显的是：火山海啸是由火山引起的水体运动。请注意，我没有说喷发的火山。这是因为火山不一定要喷发才能引起海啸。让我们看看我们所知道的火山产生海啸的方式，无论是爆炸性的还是非爆炸性的。
在喷发期间，火山海啸可能是由大型爆炸引起的水下爆炸和冲击波造成的，甚至是发生在水面以上的爆炸。与海浪耦合的冲击波会产生高达三米高的海啸。因此，有时喷发本身的能量会导致海洋以极其危险的方式活动。
火山碎屑流和火山泥流撞击海洋也会以惊人的规模排开水体。火山泥流可以非常迅速地将大量物质倾倒入火山附近的水域，但火山碎屑流才是这场表演的主角。这些致命的炽热气体和夹带的火山碎屑流可以将一立方公里或更多的物质倾泻到以前宁静的海洋中，排开大量无处可去的水，只能向外涌去。
地震，无论是构造性的还是火山性的，都可能导致滑坡和碎屑雪崩。这些岩石、火山灰和其他物质的质量运动无论起源于海平面之上还是之下都无关紧要：水会移动，海啸就会发生。
熔岩台地可能会在没有警告的情况下崩塌，产生局部但致命的波浪。
夏威夷基拉韦厄火山崩塌的熔岩台地。图片来源：Lisa Flickr (CC BY-ND 2.0)
像1888年喀拉喀托火山灾难性喷发结束时的破火山口崩塌，会排开大量的水，导致巨大的海啸摧毁通常不被认为是低洼地区的海岸。
侧翼失效和扇形崩塌可能同样糟糕或更糟，不需要任何规模的喷发即可发生。大多数火山都很陡峭，由砾石和松散物质的混合物组成，通常具有改变和削弱即使是最坚固的熔岩的热液系统，并遭受新岩浆破坏稳定的侵入。新物质的增加速度通常远快于侵蚀的速度。而水下熔岩流由于快速冷却和/或在珊瑚礁上的堆积，形成了最陡峭的斜坡。当其中几个因素结合在一座火山上时，你不需要喷发或地震就能使整个扇形区域崩塌。仅靠重力就能完成这项工作。然后你就会遇到熟悉的问题，即过多的碎屑一次性移动水体。
上述任何一个因素都可能导致火山海啸，但它们通常会结合发生。这使得预测此类海啸的时间和范围变得困难。但它们有多大的威胁呢？
火山海啸相对罕见；我们在19世纪和20世纪总共只记录了90-100次。每年几乎有这么多次火山喷发，大多数年份的喷发次数在60到80次之间。因此，作为整体火山活动的一部分，它们只占很小的一部分。然而，它们对死亡率的影响巨大：自1700年代中期以来，它们导致了20-25%的已知与火山直接相关的死亡。在一次事件中，可能有数万人丧生。
火山海啸的危害不仅限于全球少数几个小区域。整个海洋海岸线都面临风险，包括太平洋和大西洋中部。“所有面向公海和大型且相对年轻的火山岛屿的海岸线都存在严重的海啸危害，”弗兰齐斯卡·惠兰和迪特·凯莱塔特在他们关于巨型海啸的论文中指出。在一个超过70%被水覆盖并经历剧烈板块构造的星球上，这使得许多沿海人口面临风险。
尽管火山海啸的影响巨大，但在火山危害评估中通常不予考虑。危害地图和疏散路线通常不考虑它们，即使在已知风险很高的地区也是如此。很少有科学家对此进行过研究，火山学家通常不会将海啸纳入他们的工作中。在过去的二十年中，情况有所改善，但我们仍然严重缺乏准备和认识。
接下来，我们将探索面临风险的区域，确定预示潜在火山海啸危害的地质因素，然后我们将研究有效的海啸早期预警系统（包括火山引起的海啸）可能是什么样子。对于生活在危险区域的人们来说，这样的系统越早出现越好。
参考文献
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