湯加火山是一個海底火山,火山口直徑有5公里,露出海面的小島只是火山的一部分。
從去年12月份,該火山開始噴發,最大的一次噴發發生在今年1月14號,噴發炸沉了小島的一半。
火山爆發能量來源於地下岩漿。這些岩漿儲存在一個巨大的空洞內,一般被稱為岩漿室。
火山口的直徑如果有5公里,岩漿室的直徑會大的多,可能有10公里甚至30公里。岩漿室的容量,決定了爆發力度。
根據監測,火山16日又爆發了一次,這說明岩漿室的容積比較大,能量沒有一次釋放光。
火山爆發激起的海嘯席捲全球,這只是暫時性影響,一旦火山爆發停止,海嘯衝擊波就會停止。
然而,持續性的影響是,噴射在大氣中的火山灰,會擴散到全球。灰塵會形成在大氣層中持續飄蕩的微粒和氣溶膠,會阻擋陽光射到地面。火山透過這種方法影響全球的氣候。
湯加海底火山的噴發力度屬於5級,一次向大氣層中噴射的物質,大概在一立方公里到10立方公里之間,但是多次爆發,噴射量會翻番。
▍火山煙塵如何在大氣層擴散?
本次湯加海底火山噴出的火山灰,上升到40公里,其高度已經超出了對流層的範圍。
火山煙塵在大氣層中的擴散可以分成兩部分:第1部分是在對流層的擴散;第2部分是在平流層的擴散。
而從地表以上到大約10公里這個範圍屬於對流層,集中了地球上75%的大氣質量和90%的水分,風、霜、雨、雪等所有的氣象現象都出現在對流層。
但是對流層的範圍不是一個固定值,地球上的對流層厚度是從低緯度向高緯度遞減的。在赤道地區對流層可以高達18公里,在中緯度地區大約在10公里,在極地只有8公里。
對流層的大氣迴圈基本上會在9~10天之內完成,進入對流層的火山灰會隨著大氣層的水氣迴圈,被降雨帶到地面上,不會在空氣中停留太久。
而對流層以上是平流層,以前曾經把這一層叫做同溫層,因為在對流層的上部確實有溫度相同的一層,但是隨著高度的增高,溫度會呈升高的趨勢。
平流層從名字上就可以看出來,這裡幾乎沒有風或者風很小,大氣只在水平運動。煙塵進入這一部分以後會長期的停留在這裡,短則一年,長則兩年。然後隨著對流層中的空氣流動緩緩的擴散到世界各地。
▍湯加海底火山爆發的影響,要1年之後才會讓中國感覺到。
人類生活的範圍大部分都集中在北半球溫帶,夏天的暖空氣來自海洋,冬天的冷空氣來自北方。
火山對大氣圈氣溫、氣候的影響,要取決於擴散到大氣中的火山灰的數量。
1815年印度尼西亞坦博拉火山爆發,此次爆發的烈度為7級火山,噴出物超過1000立方公里。
因為地球自轉的作用,火山灰是從西向東飄的。大量的煙塵在平流層中向北美擴散,然後越過大西洋擴散到歐洲,再從歐洲擴散到中國大陸。
結果造成了1815年、1816年和1817年北半球大範圍內的持續低溫。
由於火山灰的影響,1815年7月份以後,美國和加拿大的平均氣溫比通常的年景低了20度,導致了小麥大面積絕收。糧食價格在年底暴漲了7倍。
沒有糧食產出,沒有銷售收入,農民不得不借錢購買糧食和來年播種的種子。
但是1816年的氣溫仍然很低,在5月份的時候都還出現冰凍,北美糧食再次大面積減產、絕收,導致大量農民破產。
由於糧食的價格上漲,引起食品價格暴漲。普通民眾購買食品幾乎佔了家庭全部開支,大量中產階級因此變得貧窮,而窮人則變成了乞丐。
同樣的事情在歐洲也在發生,大量的婦女,兒童和老人圍著馬車乞討,滿大街都是乞丐,偷盜和搶劫比以往任何時候都劇烈,整個1816年歐洲人口的死亡率增加了一倍。
歐洲幾乎每個國家都出現了糧食騷亂。中產階級和富裕家庭為了維持生活開銷,不得不借貸,放貸的絕大多數是猶太人,高額的利息讓借貸者入不敷出,推動了反猶太情緒高漲。
貧困人群和對社會不滿情緒的蔓延,為19世紀二三十年代的歐洲革命撒下了火種。
隨後爆發了1820-1823年西班牙革命、1820-1821年義大利革命、1825-1826年俄國革命、1830年-法國七月革命。
1815年雲南發生旱災。緊接著又受到坦博拉火山的影響,1816年到1817年,糧食持續絕收,引發大饑荒。那時正是嘉慶皇帝在位,史稱嘉慶大饑荒。
昆明詩人李於陽在《賣兒嘆》中寫道:“三百錢買一升粟,一升粟飽三日 腹。窮民赤手錢何來,攜男提女街頭賣。明知賣兒難救飢,忍被鬼伯同時錄。”
中國中部地區,相當多的省份都同時受到影響,1817年湖南、江西、安徽等地出現了6月嚴寒飛雪的場景。
從火山爆發的烈度分級上來說,本次湯加海底火山爆發的能量只有坦博拉火山的1%。
到底會產生什麼樣的影響?只能透過大型計算機的計算分析才能得到答案。但是有一個定性的結論是可以肯定的,會讓全球的氣溫下降,並且多少會影響農作物的生產。
火山爆發在現代社會里面會產生一系列多米諾骨牌式的效應。
湯加火山比坦博拉火山更偏南,爆發噴射到大氣層中的火山灰,幾個月以後會影響中美洲和北美,然後會影響歐洲,對中國的影響大約一年後才會顯現出。