黄石超级火山喷发 美国在劫难逃？(下)

来源: 美国国家地理 [翻译 / 校对：闫俊丽 /姚蓉 ] (2006)

[普通的火山喷出数百万立方英尺的火山灰和碎屑，超级火山则是数十亿立方英尺。一般火山喷出的火山灰可能覆盖整个州，但黄石公园8千米地底下的“超级火山” 喷发却能埋没半个美国, 影响至2/3美国，甚至对世界的气候产生巨大潜在作用。]

黄石公园火山喷发会怎样？

　　这颗定时炸弹恰好就位于黄石国家公园。这座超级火山如此之大，能将碎屑喷到15英里的高空，引发剧烈的山崩，带来遍地浩劫。要知道黄石超级火山喷发后、美国能否劫后余生，我们必须先了解喷发的规模。

　　我们前往伦敦，请教比尔·麦圭尔，全球最杰出的火山专家之一。超级火山能够发生史上规模最大的爆炸性喷发。

　　地质学家使用火山爆发指数、测量火山的喷发，这有点类似火山的里氏震级，等级从0级到8级不等。

　　一级喷发规模比较小，只产生35万立方英尺的火山灰。2级喷发规模稍大，例如西西里岛的芒埃特纳火山喷发。新西兰的火山喷发属第3级，火山灰足以填满58座足球场。1883年发生在印度尼西亚的喀拉喀托火山喷发是第6级。超级火山喷发能达到8级吗？每一个等级都表示喷发的规模比下一级大10倍。

　　圣海伦斯火山属于第5级，超级火山喷发的规模至少比它大1千倍。是什么因素致使超级火山的爆发威力如此强大？原因在于引起喷发的岩浆或熔岩类型。

　　夏威夷的基拉韦厄等静火山的岩浆非常松软，称为玄武岩。岩浆到达地面时，困在其中的气体会缓缓流出，不会导致剧烈的喷发。但黄石公园下方的岩浆则截然不同，它含有大量二氧化硅，能将巨量的爆炸性气体凝固在岩浆内。一旦气体和岩浆凝固在一起，就会导致大规模喷发。

　　超级火山是全世界最大的炸弹，这枚超级炸弹还会不断抛出小炸弹。

　　这是全世界最大的炸弹，1961年，前苏联空军在北冰洋的新地岛投下一枚5000万吨重的巨型炸弹，爆炸所产生的蘑菇云一直上升至同温层上方，产生的冲击波能环绕地球3周。而超级火山喷发的威力、比它还要强50倍。

　　无论如何，这样的火山喷发都会在突然间造成严重的危害。应急抗灾部门如何才能预测超级火山的喷发呢？在即将喷发时，所有的火山都会提前发出警告。地面隆起或许就是黄石公园火山喷发的第一个前兆。

　　圣海伦斯火山在喷发之前、每天上升5英尺。黄石公园可能也存在类似的上升现象。地表深处的岩浆上涌时，会导致上方的岩石破裂。上涌的岩浆很可能使黄石公园的火山喷口上升至少10英尺，而这个巨型火山喷口的面积、相当于休斯敦和达拉斯的总面积。

科学家呈现超级火山喷发时的景象

   《科学新发现》将首次为各位呈现黄石公园火山喷发时的景象。场面将十分壮观，后果却不堪设想。

　　“喷发的28天前”

　　如果在超级火山喷发数周甚至数月前发现这些警告，就能全面疏散人员。火山周围方圆60英里的地区将成为危险地带。官方将使方圆两百英里的地区进入警戒状态，以防万一。群众撤离警戒区后，地质学家将继续观察火山接近喷发的新迹象。

　　新鲜的岩浆涌上来、冲破上方的岩石，它开始向上涌时，就会引发多次地震。这些地震将在地震仪上形成明显的波形。岩石突然间断裂，紧接着猛然升起，然后又迅速消失。

　　早在火山喷发之前，周围的危险地区就会不断发生地震。就在火山喷发前，有规律的地震信号转变为新信号，也就是长时间的连续震动。上涌的岩浆会冲破岩石，形成裂缝，而且会不断涌入裂缝。岩浆移动的速度太快时，会震动裂缝壁或通道壁，发出隆隆的声响。

　　这听起来很像一个大风琴的震动声。科学家称之为谐振颤音，这是超级火山爆发的最后一次信号。它是岩浆冲至地表时可能发出的声音。这时，对任何留在危险地带的人来说，逃生的机率已相当渺茫。大爆炸迫在眉睫。

　　超级火山喷发的冲击波无比强大，但和接踵而至的现象相比、还算不了什么。紧接着，大自然最致命的杀手，由岩石、火山灰和气体组成的的云雾状火山碎屑流剧烈翻滚着、从黄石公园一泻而出。

　　火山碎屑流是破坏力最强的火山现象，爆炸后的岩浆碎屑、热火山灰、炽热的气体，以飓风的速度行进，从喷发点沿着地表往四面八方炸开。

　　有如山崩地裂。翻腾的炽热火山灰下、潜藏着大量翻滚的岩石。这些温度高达华氏1500度的岩石一泻千里，所到之处无坚不摧。这时，人不但无处可逃，而且也绝对无处躲藏。

　　很快你就会面临死亡，并不是因为皮肤被外部的高热烧伤，而是因为吸入炙热的气体后，这些气体几乎是立刻就会损坏肺脏和咽喉。接着，人体内的水分就会沸腾起来。过去，在某些火山喷发中，就曾有人的脑袋被炸开。(23.23)

　　为了找寻火山碎屑流可怕杀伤力的新证据，我们将前往加勒比海的蒙特塞拉特。1997年，这里就曾出现过规模庞大的火山碎屑流。为了了解火山碎屑流是如何袭击大城市的，我们来到了蒙特塞拉特的普利茅斯。

　　我们来到了蒙特塞拉特的首府--普利茅斯。这里在1997年遭到火山碎屑流的袭击，变得一片荒芜。大卫·李曾经目睹了袭击市区的火山碎屑流。他对当时的场面还记忆犹新，并给我们讲述了当时的情形：“ 虽然火山碎屑流移动很快，但白天看起来就像灰色的云团，你甚至不会觉得危险。夜间起了火，非常炽热，四处一片通红，看得见碎屑流扫荡整座城市，500多度的高温使碎屑流所经之处成了一片火海。大多数人都来到山坡上，从近处能看到整座城市都在燃烧。”

　　这个曾经拥有4000多人口的城镇如今已成为一座鬼城。市中心覆盖着一层厚厚的火山灰，俨然一座现代庞贝。蒙特塞拉特的灾难让人震惊，但这里的火山并不大。岛上的生活又逐渐恢复了正常。假如这是一座超级火山，这里就不再可能有生命存在。

　　在黄石公园超级火山喷发一小时之内，火山碎屑流将迅速扫荡整个乡村，将杰克逊谷地和50英里外的利文斯顿全部吞没。留在方圆60英里内的人，90％都将命丧黄泉。少数人可能在最初的爆炸中被炸得粉身碎骨。大多数人则会在碎屑流的高温中窒息而死。

　　但这还只是开始。接着，充满致命火山喷发微粒和碎屑的大团气体、也就是火山灰，吹遍了整个美国。这将是黄石国家公园第二次发生超级火山喷发。规模如此之大的喷发如果再次发生，方圆60英里内所有的一切都将化为乌有。但紧接着，当堆积如山的火山灰开始散布、降落时，将造成什么样的后果？

　　黄石超级火山喷发能将火山灰喷射到15英里的高空。火山灰可能遍及半个美国。

　　“火山喷发三天之后”

　　火山爆发3天之后，天空将变得黯淡阴森。我们根据科学家的预测，勾画出了火山灰落下3天之后、美国国内的景象。比雪水重6倍的潮湿火山灰将导致许多屋顶坍塌，美国西部大部分地区的汽车和地面飞机的过滤器被阻塞。由于微粒阻塞发动机，所有正在飞行的飞机都将有坠机的危险。

　　圣海伦斯火山喷发时，弥漫在大气中的火山灰颗粒引发闪电，造成多处森林火灾。一座超级火山能带来数百起森林火灾。受影响最严重的地区是距黄石公园500英里内的顺风区，最远可波及盐湖城和丹佛。

　　一般的盛行风能在24小时内将火山灰吹到丹佛，火山灰全部落下后，厚度将超过3英尺。两天之内，整个地区的人无法外出活动，视线模糊不清，无法在户外辨别方向，交通陷入停顿。

　　风扬起火山灰后、会形成大片浮尘，被困野外的人可能在几小时内窒息而死。潮湿火山灰堆积在电线上会使线路短路。假如发生在冬季，寒冷的天气将夺走更多的生命。

　　雨水会将火山灰冲刷到河流中，形成巨大的火山泥流，流经之处，万物皆被冲毁。火山灰会堵塞水库的水泵房，很多人因此没有淡水可用。靠河水冷却的核电站将被迫关闭。

　　和其它灾难过后的情形一样，经历过超级火山带来的浩劫，社会秩序陷入混乱，牲畜由于水草匮乏而死亡，医院停诊，老弱病残更容易患病。在受灾的中心地区，死亡人数可能达到50万，占地区总人口的10%。

　　“火山喷发七天之后”

　　黄石火山喷发7天后，火山灰还在继续喷向空中。数千里之外，在圣菲和堪萨斯市等地，火山灰还将持续降落、并不断造成人员死亡。火山灰本身足以致命。任何在火山灰云所经之处生活的人都必须做好防护。因为火山灰其实并不是灰尘，而是被炸成微小颗粒的岩石。

　　为了了解其致命的原因，我们将火山灰放在电子显微镜下观察，放大之后，粉尘颗粒看起来就像边缘呈锯齿状的微小玻璃碎片。假如吸进肺部，就有可能导致死亡。

　　但结果往往出人意料。为了了解吸入火山灰后的后果，我们前往内布拉斯加州，请教一位资深的美国古生物学家--麦克·沃里斯。

　　麦克·沃里斯教授在70年代有了一个惊人的发现。我在这里寻找化石时，不经意间发现了火山灰床，并在火山灰床底部、发现了一个小犀牛的头盖骨。接下来的发现更不可思议。就在火山灰下方10英尺处，有个古老的水坑，坑里堆满了马、骆驼和犀牛的骨骼。

　　这座大坟墓里有两百多只动物，死亡时间相互间隔几天。科学家怀疑致命杀手是火山灰，但却没有找到证据。在检测火山灰时，他们惊讶地发现，火山灰来自近1千英里之外、爱达荷州的一座死火山。

　　麦克·沃里斯据此判断，火山灰能导致1000英里外的生物死亡。然而究竟是如何致死的呢？我可以解释火山灰是如何导致死亡的。由于火山灰很细，很容易随风飘荡，因此6、7个小时后，火山灰就吹到了内布拉斯加州。

　　细火山灰滞留在我们所呼吸的空气中。这些火山灰距离火山非常远，因此沉淀在这里的是最细的火山灰。火山灰细如灰尘，很容易被吸进肺里。

　　麦克·沃里斯和他的研究小组开始在实验室中检查这些骨骼，他们发现，骨骼中有异常。下颚前部的骨头很健康，变成化石的骆驼下颚就应该是这个样子，但这块下颚不寻常，带有患致命疾病的症状。

　　和普通化石不同，每块骨头都覆盖着一种奇特的白色物质。白色海绵状物质是新生的骨骼。这种征兆表明动物死于一种罕见的肺脏疾病，叫做肢端肥大病。肺脏衰竭时，骨骼系统随之失控，旧骨骼上迅速长出新的骨骼。

　　这表明动物死亡的过程缓慢而痛苦。它们的肺部吸入火山灰而开始窒息、功能衰竭时，骨骼开始增殖变厚。它们痛苦不堪地来到水坑旁并死在那里，这一切、都发生在火山喷发后一个月之内。

　　假如黄石公园的超级火山喷发，方圆1000英里之内的人都将处境危险。长时间暴露在细火山灰下，必然会患上肢端肥大病、渐渐死去。黄石火山喷发的直接冲击导致的伤亡已很惨重，但对那些在爆炸中、甚至在火山灰降落中幸存的人来说，后果可能更严重。

　　DNA证据显示，上次超级火山爆发造成了短暂的冰川期，人类因此而几近灭绝。黄石超级火山喷发，将使美国各地普遍遭受灭顶之灾。

　　在火山喷发的第一天，那些在最初爆炸中幸免于难的人、将面对从黄石公园席卷而出的火山碎屑流。方圆60英里几乎全被破坏。3天后，火山周围500英里之内、将不可能有正常的生命。在一周内，美国中部将被埋没在一层厚厚的火山灰之下。数千人因患肺病而痛苦地死去。

　　现在，科学家们认为最严重的影响、将在火山喷发数月之后发生。

　　“火山喷发三年之后”

　　他们认为，超级火山喷发最致命的武器并非降落到地面的火山灰，而是滞留在空气中的粉尘。纽约大学的麦克·兰皮诺教授考察了过去火山喷发对地球气候的影响。为了了解黄石火山喷发的后果，我们请兰皮诺教授来到了新英格兰。

　　新罕布什尔州一处坟场的一块墓碑上刻有文字，警告人们超级火山将带来的后果。上面记载了1816年发生的事件，这一年被称为没有夏天的一年。

　　这是一位名叫鲁宾·惠滕的农夫的纪念碑。他在1816年拯救了新罕布什尔州的阿什兰镇，他把自己种植的小麦贡献给了全镇人民。那年6月下雪，7、8月发生霜冻，低地的大部分小麦都被冻死，但鲁宾·惠滕设法在高地上种植了小麦、供给全镇人民。

　　他们很幸运，1816年，新罕布什尔的作物生长季从120天、减少到了短短的60天。地面农作物在成熟前已经死去。受影响的不只是美国。坏天气还造成了欧洲农作物歉收。1816年到1817年，人们经历了一个多世纪以来最严重的饥荒。

　　人们认为，寒冷的气候是由一座火山引发的。为了找到更多的数据，麦克·兰皮诺前往哈佛大学寻找历史记录。记载显示，1815年、也就是寒冷夏季的前一年，爪哇岛东部的坦博拉火山喷发，山顶被炸开。

　　虽然规模不大，但1万英里外的地方都会受到影响。这是了解超级火山喷发后果的最佳线索。火山喷发物能到达同温层，最重要的是，火山释放出的二氧化硫气体、能转变成地球大气层和同温层中的硫酸悬浮微尘。

　　科学家一致认为，使坦博拉火山成为夺命杀手的、正是喷射到空中的两亿吨二氧化硫。

　　同温层的风会将这些悬浮微尘散布到全球各地，像一层帷幔一样笼罩着地球，阻隔太阳光线，这样一来，太阳光就显得比较黯淡了。地球得不到充足的阳光，气温自然会下降。

　　正是这种黯淡效应造成了1816年的饥荒。据估计在坦博拉火山喷发中丧生的人数达7万之多，是喀拉喀托火山喷发的两倍。死亡的主因是饥荒，这次火山喷发是历史记载中最致命的一次。

　　超级火山的影响可能更加严重。

　　超级火山对大气层的影响，将远远超过历史上任何一次火山喷发，比如坦博拉火山喷发。我们估计黄石公园超级火山喷发之后，全球气温会下降大约10华氏度。这是非常严重的冷却效应。连赤道地区都会结霜、下雪。热带植物不具备抗寒能力，因此热带地区的霜冻将使地面上的所有植物枯萎。在这种气候条件下，植物的生长季节将减少1至2年。据推测，全球将有数以百万计的人丧生。(40.57)

　　证据显示，这种气候类型以前就曾经出现过。有些科学家认为，上次超级火山喷发时，人类几乎被毁灭。

　　7万4千年前，印度尼西亚 多巴岛上的一座超级火山喷发。这次喷发规模相当大，和黄石公园可能发生的火山喷发属于同一类型。有趣的是，基因显示，当时人类的经历就像在经过一个瓶颈。

　　科学家相信，火山喷发前非洲人口众多，但在喷发前后数量锐减。在那个瓶颈时期，地球上只剩下了大概几千人口，最多也就是1万人。有些人认为，当时只有3千人，想想看，在那个时候，地球上的整个人类只剩下了几千个人，这个物种已经几乎接近灭绝了。

　　根据这些科学家的说法，曾有一座超级火山使人类几乎灭绝。这种灾难还可能再次发生吗？会是什么时候？这些对我们来说至关重要。

　　一座超级活火山就沉睡在黄石国家公园的地下。假如喷发，全球就都可能进入一个冬季。随着全球气温降低，可能将有数百万人死亡。这将是到目前为止、当代世界最大的灾难。

超级火山什么时候喷发

    听起来很可怕，但假如发生在50万年后，我们就用不着如此担心。如果发生在5年后，我们就必须做好准备。黄石火山下一次喷发究竟会在什么时候呢？

　　杰克·洛温斯特恩是研究黄石火山动态的科学家，负责观察火山是否会喷发。他利用最新科技、随时掌握地面下的情况。公园内布有20多部地震仪，不间断地记录地震数据，并且将结果送到犹他大学。要想知道黄石火山何时爆发，关键在于了解地下岩浆的成份。

　　黄石公园地下深处的岩浆由3种成分组成--气泡，晶体冷却岩浆、以及一定比例的岩浆或熔岩。在火山爆发之前，岩浆库中必须有足够的熔岩、才能引起喷发。通常，岩浆中含有大约50%的熔岩、才能够导致喷发。

　　黄石公园地下的熔岩占多大比例呢？为了找到答案，科学家最近分析了地震产生的地震波。地震波就像B超信号，能让科学家看到地球内部、推断熔岩的比例。

　　我们掌握了一些数据，数据说明，一个巨型火山喷口的岩浆库中、只有10%的熔岩。因为地下的熔岩量还远远不够，所以在目前这个阶段看来，黄石公园的所有巨型火山喷口似乎都不可能喷发。

　　然而就在2003年，监视火山动态的地质学家观察到了黄石火山越来越活跃的不寻常迹象。丹·祖里森是美国地质测量局火山灾害组的地质学家。是他首先发现了火山活动加剧的迹象。

　　全世界最高的间歇泉--斯廷博特间歇泉喷发过许多次。这是非常罕见的现象。地面出现了新的裂缝。由于地面温度太高，国家公园管理处不得不封闭了某些路段。我们发现，这个地区的另一处地面正在逐渐上升，坦白地说，我们认为能造成地面上升的唯一因素就是岩浆。这有可能意味着火山下一次喷发的时间越来越近了，我们开始发现地面下有新的岩浆渗入。

　　这些迹象能说明什么呢？黄石超级火山过去曾喷发过3次。

　　这些现象很自然，看看火山爆发留下的痕迹就知道。火山喷发一直没有停止，而且还会再次发生。黄石公园的火山喷发似乎有周期。黄石公园的前3次超级喷发，分别发生在200万年前、130万年前和60万年前。听起来好像下次喷发是不可避免的。

　　但这些年代并不代表精确的周期。喷发的间隔时间也可能多10万年、或少10万年。这意味着，10万年内，黄石火山可能不会喷发。那么下次喷发会是现在、还是10万年之后呢？我们无从得知。

　　科学家认为，黄石超级火山不太可能在近期内喷发。但有一点是肯定的，超级火山喷发一定会发生。任何现有的科技都无法阻止火山爆发。假如黄石火山喷发，美国是否能劫后余生？

　　答案是：在黄石超级火山喷发之后，美国将很难生存。

　　美国将陷入瘫痪，数千人将在爆炸中死亡，数百万人会因吸入火山灰、或像人们预测的那样，在饥荒中死去。但是，认清危险并制定详细的抗灾计划，或许还能带来希望。一些科学家相信，可靠的设施能够帮助幸存者自救、做出有效的反应。

　　地下潜藏着如此巨大的威胁，未来几百年内，黄石公园都将昼夜受到监视。我们是幸运的，因为超级火山喷发相当罕见。地球上的火山平均每隔70万年才喷发一次。科学家面临的挑战是提前做好准备，确定下一次火山喷发将在何时、何地发生。