书城童书地心之火:火山灾害的防范自救
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第5章 火山喷发的危害与预防(2)

火山气体有95%~99.9%是水蒸气,高温时含HF、HCl、SO2、CO2、H2、N2以及其他各种微量成分,浓度高时,对动植物都有害。低温时,由喷出孔逸出的气体主要成分除水外,还含有H2S、CO2和N2。如浓度高时也很危险。

根据气象和地形变化,高浓度火山气体可在空中扩散或沿山麓向下流动造成灾害。如,非洲西部喀迈隆的尼奥斯湖,是一个长1930米、宽180米、深200米的火山口湖。

1986年8月21日21时许,该湖逸出的火山性气体,导致居住在附近的1700名村民死亡,并有3000头家畜被毒死。

火山喷发破坏环境

自地球诞生以来直到现在,地球上的环境演变至今,火山活动起着巨大的作用。像大陆和海洋的生成;形成人类赖以生存的大气环境;矿产资源和肥沃土壤的形成以及热能的开发利用,无一不与火山活动有关。但是,火山喷发也给人类带来莫大的灾难。

火山灾害与其他自然灾害的不同,就在于火山灾害与火山喷发造成的环境变化紧密相关,因为火山喷发可以使人类生存的广域空间(包括海洋、地表到大气层)环境受到影响和破坏。从这一点上来说,火山喷发与人类的生存环境息息相关,火山喷发造成的大气污染早已为科学家们所关注。

1.火山喷发对气候的影响

纵观近代几次巨大的火山爆发,均使火山喷发形成的平流层气溶胶增加及其辐射效应,这是造成全球气候影响的主要因素。1883年喀拉喀托火山爆发、1903年墨西哥的柯里玛火山爆发、1912年阿拉斯加卡特迈火山爆发,均使以后的全球平均气温下降0.3℃~0.6℃;1982年3~4月,墨西哥的钦乔纳火山爆发,在太平洋和印度洋上空,出现了火山灰形成的巨大云层,厚3000米,飘浮在20千米的高空。这次喷发一年后,使东南亚变冷,并使澳大利亚、印度尼西亚连续干旱而遭受饥荒。

2.臭氧层被破坏

自1985年英国的南极考察人员首次报道了南极上空存在“臭氧洞”

以来,大气臭氧层被破坏的问题已引起全世界的关注。目前解释臭氧层被破坏的原因,有许多理论观点,但多数人认为是被排放到大气中氟氯烃作用的结果。火山喷发破坏臭氧层的机制,是由于火山喷发时能释放出大量的HCl、HF气体会直接升入高空被输送到平流区,通过紫外线照射,生成氯原子,并在平流层中滞留比较长的时间。据估计,火山喷发因素在破坏臭氧层的诸多因素中,约占30%左右。世界气象专家认为,1992年南极上空臭氧空洞的形成就是1991年菲律宾皮拉图博火山喷发引起的。

3.污染与恶化环境

由于火山喷发,喷出大量的SO2、CO2、氯化物、氟化物和甲烷等火山气体,这些气体不仅能使人畜窒息和污染环境,而且由于大气臭氧的衰竭,引起进入对流层紫外线辐射的增加,使地面大气中各类污染物相互间的反应作用增强,继而加速光化学烟雾的形成和环境恶化的加剧。

火山气中的硫化物、氯化物、氟化物与空气中的水分反应,形成酸性水气,具有毒性,即使含量很低,也会对人和动物的眼睛、皮肤、呼吸系统造成伤害,损害和毁坏植物,腐蚀纤维、金属、建筑物和文物古籍。

酸性水气凝结后形成酸雨,也会影响人类的生态环境。

火山喷发不可避免地要引起森林火灾和造成毁林的后果,其影响更为严重。据预测,地球上若无森林,生物的90%将被消灭;70%的淡水将白白流入大海;90%的动植物,因无森林储水将面临干旱威胁;生物碳化物将减少70%,地球上SO2将大量增加,生物放氧将减少67%,地球上将升温;许多地区将发生洪水灾害;空气污染和太阳辐射热等将增加,人类将面临灭顶之灾。

强烈的火山爆发,不仅会喷出大量CO2、氧化氮和甲烷等温室效应气体,会导致全球气温变化,而且利于导致厄尔尼诺事件发展。如,墨西哥的钦乔纳尔和非洲的火山爆发,很快地减弱了赤道附近的贸易风,使得暖流从西太平洋向东冲击,从而产生一种称做南部厄尔尼诺扰动现象(ENSO),紧接着在南非、印度、印度尼西亚、菲律宾和澳大利亚发生持续干旱;秘鲁、厄瓜多尔和美国西海岸暴雨成灾。据美国地质调查局研究,水下火山喷发,可能引起厄尔尼诺现象的出现,常会导致干旱、台风等世界性气候异常。

在每次火山喷发中,可以是一种致灾因素,也可以由几种因素的综合作用,造成火山灾害。

火山下消失的家园

火山爆发喷出的大量炽热岩浆,温度高达一两千度。熔岩流所到之处,万物化为灰烬:森林草木燃起熊熊大火,各种野生动物葬身火海,珍稀植物无一孑遗。火山喷出的火山灰往往与暴雨结合形成泥石流,淹没城市村庄,冲毁道路桥梁,人类的一切文明成果皆遭破坏。

1.克诺索斯宫的毁灭(约公元前1450年)

在公元前2000年~公元前1450年间,地中海克里特岛上的克诺索斯宫是米诺斯文化的中心,在克里特岛以北约110千米处有一个火山岛即桑托林岛,现称锡拉岛。大约在公元前1450年,在桑托林岛和克里特岛发生了若干次破坏性极大的地质变迁。人们不知道这些变动是间隔几年才发生,还是同时总爆发的。但是大家已知道,桑托林岛有过巨大的火山爆发,之后又遭海啸侵袭。桑托林岛上的居民点完全被熔融的岩流毁灭。同时,大量的火山灰云升入空中。而根据一些考古学家的意见,火山灰掩埋了克诺索斯宫。

可以肯定的是,当20世纪初克诺言索斯宫被发掘出来时,考古学家们必须挖穿火山喷出的物质。

他们还发现了受地震严重破坏的痕迹,地震可能是同一次地质变动引起的。有一种推测认为,地震可能先发生,使米诺斯人有时间离开克试索斯宫,驾船逃跑,后来他们可能被海啸淹没。

事件发生的具体经过不可能知道,但这次灾难标志着米诺斯文化湮没的开始。

桑托林岛在历史上一直是火山喷发的场所。最壮观的一次是公元前196年的海底火山喷发,当时从海面喷射出的火焰持续了4天。这次火山喷发结束后,形成了一个新的岛屿。

2.庞贝的毁灭(79年)维苏威火山位于意大利南部,靠近那不勒斯湾。在维苏威火山的山脚附近,古罗马人建立了三个城镇,即庞贝、赫库兰尼姆和施塔比亚。

当时罗马人从来没有想着为生活或者是劳作而担心,因为之前从来没有火山爆发的情况。

在公元79年8月24日,大约是中午时分,在没有任何预兆的情况下,维苏威火山突然爆发。火山灰和火山砾从维苏威火山喷发而出,火山灰层覆盖了庞贝城。而北面的赫库兰尼姆城也被泥石流淹没了;位于海岸边的施塔比亚城也没有逃脱这种命运。

很多人没来得及逃跑就已经被埋葬。为了逃生,很多人设法躲入地窖,然而因熔岩和火山灰层的覆盖而窒息,并没有幸免于难。那些困在建筑物中的人更是被毒气所毒死。关于死亡人数并没有一个确切的数字。

庞贝和赫库兰尼姆城一直深埋在地下,直到约250年前考古学家才开始发掘他们的遗址。

现在,维苏威火山仍是一座活火山,有时候还能在其上空看到缕缕烟雾。由于它是活火山,时常发生喷发,而喷发的时间也无法预计,所以严重威胁着山脚下人们的生命财产安全。

在意大利西南海岸,风景宜人,不仅有雄伟的高山,更有宁静的那不勒斯海湾,除此之外,还有着名的维苏威火山。在大约260年前,一群意大利农民正在维苏威火山下挖掘水渠。突然,感觉到有金属物的存在,挖开来看,原来是金光闪闪的东西。

“金币,是金币。”人们惊喜地叫起来。

这个消息很快就传遍了大街小巷。很多人开始到这里来寻求金宝,期望能挖出更多的值钱物品。不久,有人挖出一块石头,上面刻着“庞贝”

的字样。此时,人们才明白,原来这里就是被维苏威火山爆发后的火浆掩埋了的罗马古城——庞贝城。

给庞贝城带来毁灭性灾难发生在公元79年8月24日午后。一直安居乐业的庞贝居民并没有意识到,这座长期处于“休眠”状态的维苏威火山会突然爆发。振聋发聩的爆炸声,伴着火山口喷出直冲云霄的滚滚浓烟和燃烧的岩浆,中间还挟着石块和灰尘。瞬间,天昏地暗,地动山摇。而那不勒斯海湾也如同被激怒的“老虎”,不断咆哮。顷刻间,又下起倾盆大雨,大雨冲刷着这些石块、泥沙和火山灰,导致了泥石流的爆发。正是在这种险恶的环境下,庞贝城被吞噬了。

时间已经过去很久了,人们听说过有一座庞贝古城,但是从来不知道它是什么样子,更不知道什么地方是它的遗址。如今,庞贝古城的遗址重新被发现,立刻引起整个世界的关注。随后,意大利政府开始对古城遗址进行发掘。通过人们的不断努力,这座古城初步恢复了原貌,走在宽敞的大街上,人们可以感受古城的魅力。

通过相关资料,我们可以得知:

整体来看,庞贝城面积大约1.8平方千米,四周环绕着4800多米长的石砌城墙。由南到北,由东到西各有两条笔直平坦的大街,把全城分成9个城区,每个城区又有许多小街小巷纵横相连,路面都用碎石铺成。大街两旁有铺着整块大石板的人行道。在街道的十字路口,有盛着清凉泉水的水池。而泉水是从城外山上通过高架渡槽引入城内水塔,分别流向各公用水池和富豪庭园的喷泉池。在大街两边的是商店、酒馆、水果铺和杂货摊。城内最宏伟的建筑物,集中在城西南的一个长方形广场四周,这里是庞贝政治、经济和宗教中心。政府大厦的议会厅、办公室宽敞明亮。法院是一座两层建筑物,设有法庭和监狱。它的另一半楼房是进行交易和订立贸易协议的场所,很多商品都在这里买卖。

广场东北角是一个商品集散地,当时这里店铺鳞次栉比,商品琳琅满目,生意非常兴隆。例如,在一个水果铺的货架上,摆满了各种水果,但是,它们早已干枯变质了。

庞贝城中有很多富豪的住宅。

这些建筑的大门通常有粗大的大理石圆柱和雕花门楼。天神和野兽的塑像布满了走廊和庭园。正厅、餐厅和卧室宽敞明亮,四周陈设着精美的白银和青铜制品。

城的东南角是一座圆形的露天大角斗场,可容纳2万观众,这应该就是当时全城的居民数。墙上还留着这样的字迹:“塞那杜斯是英雄和索命。”“费利克斯将斗熊”。

而附近的体育场就是人们竞技和习武之地。

受难者的石膏像是古城中最吸引人的东西。在火山爆发的一瞬间,很多没有逃出来的人要么藏身在比较空旷的庭院里,即使没有被倒塌的建筑物压死,但却被火山灰所包围,最终窒息而死。由于时间很久了,尸体早就枯干,但是骨头架还在,所以考古学家就利用这些空壳作模子,把石膏浆灌进去,制成许多和真人一样形状的石膏像,再现了受难者当时那种绝望和痛苦的表情。

被挖掘出来的庞贝古城将古罗马城市庞贝城的神秘面纱彻底揭开了。

给火山装上“千里眼”

火山监测,是通过各种观察和观测手段,来监视和检测地下岩浆的动态变化,查明异常现象,捕捉火山喷发前兆,为火山喷发预报与研究提供科学依据。