降雨为什么会引起火山喷发

张景阳 张蕴

前阵子，国际权威学术期刊《自然》发表了一篇由美国科研团队撰写的论文，称极端降雨会激活深层岩浆运动、改变火山活动性，2018年的基拉韦厄火山大规模喷发很可能就是由这种极端降雨触发的。

提到基拉韦厄火山大喷发，至今还有不少人心存余悸。2018年4月末至8月初，位于夏威夷岛东南部的基拉韦厄火山出现了此前至少200年内最大的喷发。在此期间，这座火山喷出地表的岩浆总量足以装满32万个奥运会标准游泳池，滚烫的岩浆覆盖了35.5平方千米的土地。

我们都知道，降雨有助于灭火，那为什么极端降雨反而可能引起火山喷发呢？

大量雨水可削弱火山结构

火山喷发是如何出现的？简单来说，要具备3个基本条件，一是地下有岩浆，二是在岩浆上面应该有个通道，三是要有促使岩浆上涌的动力，否则地下即使有岩浆也不一定会喷到地表来。青海省地质调查院院长、自然资源部科技领军人才王秉璋进一步解释，从专业角度而言，火山喷发的具体条件应该包括部分熔融体的形成、岩浆在地壳中富集后出现的物理化学变化过程、岩浆富集区域对岩浆通道形成的促进作用、岩浆上升过程中受到压力梯度与浮力的双重驱动。据此来看，美科学研究团队所称的“极端降雨”因素似乎不在这些基本条件中。

那为何美国科学家认为极端降雨会对火山活动产生影响呢？事实上，科学家一直在研究极端降雨与火山喷发的因果关系，如英国东英吉利大学学者对蒙特塞拉特地区的火山进行长期监测，多次统计结果显示，降雨对火山活动有所增强。学者们认为，火山穹丘崩塌会增强火山活动性，而雨天会使这种崩塌的可能性从1.5%增加到16%。此外，还有学者提出，大量雨水渗透到火山地表下，能使孔隙压力在火山喷发前夕和喷发期间上升至最高水平。

王秉璋表示，研究表明，大量雨水的下渗削弱了火山结构，使岩浆得以进入，存在诱发火山喷发的可能。有统计结果显示，从1790年开始，基拉韦厄火山将近60%的火山喷发发生在雨季，不过喷发时间比旱季短。据此可推断，降雨与基拉韦厄火山历史上的喷发存在一定的联系。

滚烫岩浆不会被水“浇熄”

目前，地球上四大火山带为环太平洋火山带、大洋中脊火山带、东非裂谷火山带和阿尔卑斯-喜马拉雅火山带。

大多数海底火山都是在大洋中脊上发现的，随着地壳运动，构造板块进行缓慢分裂，使得相对较浅的岩浆库中的岩浆从裂缝中渗出，还有一些周期性冲破地壳的深地幔柱形成了一系列火山。有统计资料显示，地球上目前约有1500座活火山，即在过去1万年间至少喷发1次的火山。位于大洋底部的活火山有近1000座，陆地上大约有500座。

青海省地质矿产勘查开发局总工程师、俄罗斯自然科学院外籍院士潘彤说，我们不能说全球范围内的火山喷发都会受极端降雨影响，大洋中脊上的火山就不会受到降雨影响，地壳运动才是火山噴发的主因。他认为，极端降雨天气是在特殊地区、特殊气候下诱发火山喷发的一个重要因素，但这不代表极端降雨会引起所有的火山喷发，气象因素与火山喷发的关系还需要进一步研究。

我们都知道水火不容，那么滂沱大雨是不是能浇灭喷发的火山呢？

水能灭火，是因为阻隔了燃烧所需的氧气。而火山所喷发的岩浆与我们常见的燃烧的火并不相同，岩浆看起来像在燃烧，是因为它的温度太高，为900℃到1400℃，而且岩浆由高压形成，不需要氧气，所以再多的水也只能降低岩浆的温度，不会浇灭喷发的火山。

另外，极端降雨无法与火山喷发所产生的巨大能量抗衡。潘彤分析说：“以瑟尔塞岛的火山为例，它平均每次喷发的威力达到了20 000～40 000吨TNT炸药爆炸当量，基拉韦厄火山喷发的能量比这还要大得多，想要阻止火山喷发，降雨显然是螳臂挡车。但是，虽然无法浇灭喷发的火山，极端降雨却可以在一定程度上控制火山灰的污染。”

（转自《科技日报》）