造成惨重伤亡的新西兰火山爆发，为什么完全无法准确预测？

当地时间12月9日，新西兰怀特岛火山突然爆发，造成8人死亡，31人受伤，8人失踪。与普通的岩浆火山活动不同，这次喷发主要是由强烈的蒸汽引起的，产生的火山灰被抛到了3000米的高度。正是这种特殊类型的喷发导致了怀特岛火山在没有任何准确警告的情况下突然爆发，造成了严重的人员伤亡。

编译|石张云雷二七

编辑|吴菲

意外爆发

当地时间12月9日，新西兰东海岸附近的怀特岛火山爆发。当时，有47名游客参观了怀特岛。火山突然爆发造成重大伤亡:8人被确认死亡，31人因烧伤住院。其中，23人受重伤，8人仍下落不明。警方表示，他们在空中搜索中没有发现任何生命迹象，因此失踪人员生还的可能性很小。其中，两名中国公民受伤。

事实上，怀特岛上的火山爆发早就被预告了。早在10月30日，监测人员就发现怀特岛火山口的二氧化硫(SO2)气体浓度增加，火山在岩浆冲击下经历了自2016年以来最强烈的地震。11月18日，监测机构发现二氧化硫气体的浓度继续上升，并对怀特岛火山的爆发发出了二级警报，表明该火山处于“中等”活跃状态，但尚未爆发。

尽管上个月的监测数据指出怀特岛火山正处于一个更加危险的时期，但是否以及何时会在不久的将来爆发仍很难得出结论。此外，正如地质灾害监测项目GeoNet的火山学家所说，这次喷发是“突然的，持续时间很短”。与一些在火山爆发前就显示出明显迹象的火山不同，怀特岛火山在爆发前没有给监测机构发出准确警告的机会。那么，为什么准确预测这次火山爆发如此困难呢？

喷射气体不可预测的爆发。

这个问题的答案与怀特岛火山爆发的方式有关。

怀特岛火山是新西兰最活跃的火山。自2011年以来，怀特岛火山一直处于持续喷发期，但大多数只是小规模喷发。最近一次大规模火山爆发发生在2011年，但幸运的是，火山爆发发生在晚上，没有游客来岛上。

这次火山爆发发生在白天。在此之前，沸腾的岩浆聚集在火山岩浆房里。喷发前，火山的岩浆深度很浅，携带的热量和高温气体足以在地表和地下水中形成一个活跃的热液系统。

此时，火山岩石孔隙中的水处于过热状态。在这种情况下，任何外力作用，如地震、地下气体的流入，甚至湖水中水位的上升，都会打破水热系统的脆弱平衡，导致这些水热溶液的压力释放出来，导致由蒸汽驱动的火山爆发。

蒸汽驱动的火山爆发也被称为热液喷发或喷发。这次火山爆发将导致水瞬间形成蒸汽，这一过程甚至超过了音速。这时，水迅速膨胀到原来体积的1700倍，这反过来产生了灾难性的影响。

这次爆炸产生的能量足以压碎岩石，炸开火山口，并将岩石碎片和火山灰喷射到空中。在怀特岛火山爆发时，火山灰甚至被抛到火山口上方3000米处。然而，这种火山爆发通常显示出很少的前兆，并且不能准确预测爆发时间。

这种蒸汽引发的火山爆发的危害包括:与高温岩石和火山灰一起喷出会造成爆炸伤害和对生物体的灼伤；潮湿的火山灰和粗颗粒也会形成气流，损害动物的呼吸道。这些伤是致命的。

一旦热液火山爆发发生，由于需要重新平衡火山周围的热液系统，一系列小型火山爆发将继续发生的可能性很大。怀特岛火山今后将继续经历这些暴力活动，新西兰的其他火山地区也可能受到影响。

更多火山爆发类型

根据引发火山爆发的不同物质类型，火山爆发包括岩浆爆发、喷射岩浆混合爆发和喷射爆发，它们导致怀特岛的火山爆发。与主要由高温气体驱动的气体喷发相比，前两次喷发主要是由地下岩浆逐渐上升到接近地表的位置，最后从裂缝中流出或喷出造成的。驾驶方法的不同也导致预测难度的不同。

相比之下，两次岩浆驱动的火山爆发的后果往往更严重，但监测系统也更完善。

在这两种类型的火山爆发之前，上涌的岩浆导致阻挡它们的岩石破裂，这一过程通常会导致弱地震。通过监测地震波(次声波)和地震的持续时间，火山学家通常可以确定火山的内部结构，并预测它们何时爆发。2010年，科学家通过次声传感器阵列成功预测了意大利埃特纳火山的57次喷发。

此外，更常用的预测方法包括监测地面变形(也是由岩浆房上升和热气喷发引起的)，以及监测火山湖的化学成分、温度和水量的变化。环形山周围SO2、H2S和CO2浓度的突然上升也可以作为辅助判断火山喷发时间的依据。

然而，对于喷射气体的喷发，火山学家可以通过监测火山口的气体监测和山体的震动来判断火山的活动(就像11月份对怀特岛火山发出的警报一样)。然而，由于最终打破热液系统平衡的外力未知，火山学家无法准确预测火山的喷发时间。

2013年，菲律宾马荣火山爆发持续了73秒。在火山爆发前的24小时内，没有发现火山地震活动，也没有观察到火山活动加剧的迹象。最后，火山爆发导致5名登山者死亡。

2014年，日本的于越山也经历了一次典型的气体喷发，导致63名游客死亡。随后，名古屋大学的科学家调查了火山爆发的动态过程。他们发现在火山爆发前7分钟，两个监测站的倾斜度发生了变化。

在火山爆发之前，于越火山下面的岩石出现了1.1公里深的裂缝，导致山体倾斜。这块巨大的岩石很可能阻碍水蒸气向上流动，最终被巨大的压力压碎，导致火山爆发。岩石碎裂和火山爆发之间只有7分钟，这对于火山活动的早期预警是不够的。

总之，火山爆发的前兆很少，而且缺乏研究数据。这些因素无疑阻碍了这种火山爆发的早期预警。

新西兰地球科学研究和监测机构全球导航卫星系统科学部的火山学家表示，自怀特火山爆发以来，火山震动加剧，表明火山内部压力仍然很高，可能会进一步爆发。

12月9日火山爆发后，怀特岛火山经历了三次较小的爆发。目前，火山爆发的预警级别已经从4级降低到2级。然而，目前还不能确定怀特岛火山是否会再次猛烈爆发或者下一次爆发的类型。

参考链接:

http://www . scientific American . com/article/why-new-zealands-white-island-explored-without warning/

https://www.nature.com/articles/d41586-019-03819-3

https://EOS . org/research-sports/what-成因-致命-2014-exposition-of-Japan-mount-ontake