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为什么火山爆发会扎堆儿?

科普小知识2022-08-04 08:59:38
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为什么火山爆发会扎堆儿?

2014年9月4日,冰岛的巴尔阿宾加火山爆发。

为什么火山爆发会扎堆儿?

2014年9月27日,日本中部的于越山发生火山爆发。

最近似乎有许多火山爆发。冰岛、夏威夷、印度尼西亚和墨西哥正在爆发火山。此外,最近在菲律宾和巴布亚新几内亚发生了火山爆发,但现在似乎已经消退。其中一些火山爆发威胁到了人类的居住,迫使居民搬迁。如此集中的火山爆发使我们怀疑是否有一个类似于雨季和旱季的“火山爆发季节”。

令人惊讶的是,有这样的可能性。尽管没有“火山爆发季节”,科学家们还是发现了一些有趣的火山活动规律。

地轴指向并偏离太阳,导致四季变化。但是地球也正在经历另一个不为人知的变化,它对地球的影响可能更加微妙。也可能是更暴力的影响。

由于太阳和月亮的引力,地球自转的速度一直在变化。因此,一天的长度在不同的年份实际上是不同的。差别可能只有百万分之一秒。但是新的研究指出,这种微小的变化似乎对地球,或者更准确地说,对地球内部有巨大的影响。

2014年2月,《新土地》杂志发表的一项研究显示,自19世纪初以来,随着地球转速的变化,全球火山活动趋于增加。1830年到2013年是我们能找到可靠记录的最长时期。在此期间,每当地球的转速发生巨大变化时,大规模火山爆发的次数就会立即增加。此外,作者还认为,转速的变化和火山爆发的增加不仅是时序的,而且是因果的。

改变地球的旋转,即使是非常小的改变,也需要巨大的能量。据估计,地球转速的变化每年需要120,000皮焦的能量——相当于美国各领域全年消耗的能量。这些能量将被转移到地球的大气层和表面。这篇文章的作者认为这是火山爆发的第二个原因。

地球自转的变化会给地表带来大量能量,这可能会扰乱地表压力场。因为岩浆存在于地壳中,地壳中的压力变化可能使岩浆更容易上升到地表。因此增加了火山爆发的可能性。

泰拉诺瓦的文章不是结论性的。然而,地球自转的微小变化会影响地球深处的火山活动这一观点非常有趣。

然而,仍有一些自然现象似乎对火山活动有更强的影响。一个可能让人们惊讶的因素是气候变化。

近几十年来,我们已经清楚地看到,地球冰盖减少的影响不仅限于海平面上升。已经有证据表明,在历史上,在冰川显著减少之后,火山活动急剧增加。

大约19000年前,地球上的冰川面积最大,欧洲和北美大部分地区被冰雪覆盖。后来,气候变暖,冰川开始减少。这种气候变化基本上对人类有益。

然而,自20世纪70年代中期以来,一些研究指出,随着冰盖的消失,火山爆发变得更加频繁。例如,2009年的一项研究指出,在12000到7000年前,世界上的火山活动增加了六倍。在此期间,冰岛火山活动的可能性至少是今天的30倍。

欧洲大陆、北美和南极洲也有一些证据支持这一结论。在冰川灭绝周期的早期,火山活动也会增加。火山活动似乎随着冰川面积的增加或减少而增加或减少,至少有时如此。但是为什么呢?这可能仍然是由于压力。

冰帽很重。每年,南极洲都会失去大约400亿公吨的冰。事实上,冰太重了,甚至可以弯曲地壳,就像一块承受重物的木板。因此,当冰原融化时,冰原的质量会减少,地壳会反弹到原来的位置。这种向上延伸的运动可能导致下面岩石上的压力降低,这将使岩浆更容易到达地表并形成火山爆发。

我们仍然不太明白气候变化和火山活动之间的联系。许多火山似乎不受气候变化的影响。当前的媒体也不太关注气候变化对火山的影响,尽管未来冰盖的面积会越来越小。从冰川融化到火山活动增加可能需要几千年的时间。

然而,尽管这不是一个迫在眉睫的威胁,这种奇怪的效应应该提醒我们,地球可能会以我们意想不到的方式对各种变化做出反应。尽管火山让人感觉狂野,但它们能帮助科学家理解我们的地球有多敏感。

(原文转载自discovermagazine.com,原作者罗宾·怀利,蝌蚪君编译。请注明转载来源。)