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两百年前，近代史上最激烈的一次火山喷发震撼了世界。今天，这种事情随时可能再次发生。 两百年前，近代史上最激烈的一次火山喷发震撼了世界。今天，这种事情随时可能再次发生。 如果1815年的时候外星人观察了地球，可能他们并不会注意到滑铁卢的炮火，更别说维也纳会议的最终决定，或俾斯麦的诞生。这些事件在历史书上可能赫然在目，但在天文观察中却不是这样。他们可能注意到的是，他们望远镜里的星球反射的太阳光在一点点增加。如果他们的眼睛够尖，或红外线和可见光在他们的仪器上均可测，那么这群兴致勃勃的外星人应该已经注意到，随着这个星球的亮度增加，它表面的温度下降了。
坦博拉火山（如图所示）坐落于印尼海岛松巴哇上，曾经拥有跟朗峰或瑞尼尔山一样的身形。但1815年4月，它华丽丽地喷掉了自己的头。4月10日到11日，它喷出的熔岩欲与天公试比高，达到40千米的高度，这在之前的500年里是不曾有过的。蘑菇状的火山灰铺展开来，覆盖超过方圆100公里，遮天蔽日，宛如黑夜降临。几十亿公吨的尘、气、岩、灰形成滚滚而下的火山碎屑流，啃噬着山峰的各个侧面，狠狠地撞击四周的海域，掀起了致命的海啸。海浪兵临五百公里外的东爪哇已经是两小时后了，但还有两米高。垂死火山的怒吼在2000公里外都听得到。多年之后船只还能见到那附近海域四处飘荡的火山浮石。 剑桥大学的火山学家克莱夫·奥本海默在《震撼世界的火山喷发》一书中把印尼因此次火山喷发产生的熔灰流、海啸及饥荒而死的人数定为六万到十二万。单是这点就足以让坦博拉火山喷发成为史上最致命的一次喷发。但此次喷发的影响却不只限于被巨浪狠击和被灰烬窒息的地方。 当硫化物碰到平流层 喷发过后的那一年，在新英格兰，夏天晾衣绳上的衣服会结冰，在阿尔卑斯山山谷，冰川以惊人的速度消融。在中国云南，无数的人遭受饥荒，在欧洲，伤寒肆虐。在英国，粮食过于紧缺，以至于政府不得不暂停《谷物法》。在日内瓦湖畔，一群诗人败给了幽居病，制造的恐慌在后来的几个世纪一直萦绕在人们的想象之上。没有人知道，这些事情有一个共同的源头，就是远隔重洋的那座奄奄一息的火山。 后来，很少有火山喷发能在对全球气候的影响上与这次等量齐观，没有一次的规模能够严重影响人类生活到这种程度。也许目前为止确实没有火山喷发再能够做到像这样了，如果这个假设成立，那么也只能说明是人类社会在变，而不是火山在变。无疑，在未来跟坦博拉一样大的火山喷发还会发生，甚至是有过之而无不及。 从坦博拉火山口喷出的超过30立方公里岩浆中还含有超过50万公吨的二氧化硫，这部分气体随着火山灰云一起升到了平流层。大部分火山灰很快就会落回地面，而二氧化硫却留在了空中，同时向赤道和两极方向扩散。接下来的几个月，它氧化形成硫酸根离子，又进一步形成细小的颗粒，会反射一部分太阳光。到达地球表面的光线少了，地球也就冷下来了。 硫酸盐颗粒很小，能在空中悬浮好多个月，因此降温一直持续到第二年。截止到1816年，全球平均气温已经比前一年降低了约一摄氏度，这个平均数意味着有些地方受到的影响还要大。陆地储热能力赶不上海水，冷却的也就更快，所以当时陆地温度的降低幅度是全球的差不多两倍。 这种降温可把地球给渴坏了。地表气温越低，蒸发就越少，也就意味着去到低层大气的水分减少，随之而来的就是降雨减少。1816年全球降水总共减少了3.6%到4%。 你可能会怀疑，哪儿来的那么精确的数字，1816年的时候，还没有温度计和雨量测量计呢。其实，这些数字来源于最近一次还原坦博拉火山喷发构造的气候场景的电脑模拟。像对待其他模拟数据一样，对这些数字也需要我们擦亮眼睛。但是，其他相似场景已经证实了这些结果还有其他模拟出来的结果的可信性。 1991年菲律宾皮纳图博火山喷发，在岩浆和火山灰体量上是坦博拉的六分之一，在二氧化硫排放上是三分之一。人造卫星显示，火山喷发带来的硫化物在1992年夏天让地球表面的日照减少了3瓦特每平方米。比较而言，坦博拉火山喷发后的年月，空气中的二氧化碳浓度上升了40%，却只造成了2瓦特每平方米的温室效应。 皮纳图博火山喷发之后的一年，地球吸收的热量减少，温度也相应地下降了0.5摄氏度，降雨量当然也非常明显的减少了。这时，火山喷发后，影响显现前之间所做的电脑模拟的精确性和合理性就显而易见了（虽然科学家们确实容易高估冷却的程度）。这是对电脑模拟能够很好捕捉气候系统运作模式的一个有力证明。 这次历史记录很大程度上支持了电脑模拟对坦博拉的假设。在1816年，整个欧洲阴冷潮湿，收成惨淡。阿尔卑斯山脉附近地区影响最为明显，在瑞士圣加仑地区，1815年到1817年之间，谷物价格翻了四倍。数以万计饥饿的移民上街游行，死亡率随着饥荒和疾病上升。死亡的气息同样笼罩着中国云南，在这里，坦博拉的冷却作用关上了季风，阴冷的夏天导致连续三年大米几乎颗粒无收。 季风是由于陆地热而海洋冷，形成温度差而产生的，对火山带来的这种陆地温度降低简直不堪一击。季风的削弱不仅会给谷物带来影响。伊利诺伊州立大学的吉伦?达西?伍德凭借加尔各答医生詹姆斯?詹姆逊的手稿，对1815年坦博拉火山喷发的全球影响进行了出色的诠释，1816年季风没有来，导致了干净水的缺乏，进而又导致了第二年肆虐孟加拉国的霍乱。 这些都得归咎于一座火山吗？不全是，气候变化中没有一样是单一原因造成的。全球气候在多个时间维度上进行着多种多样的改变，火山喷发时，全球气候有着什么样的特点决定了火山影响会以什么方式呈现出来。1991年皮纳图博火山喷发时，厄尔尼诺现象——由于穿过太平洋并流经南美洲的洋流东溢而产生的全球气候大变化现象——也在发生，无疑这在一定程度上扭转了火山喷发的影响。
艾伦?罗伯克是罗格斯大学研究火山和气候变化之间关系的专家，他发现一个非常诡谲的前期情况，这种前期情况可能改变了当时皮纳图博火山喷发对世界影响。在皮纳图喷发六年前，就已经又一次比皮纳图更大的喷发。没有人知道这次1809年的喷发到底发生在哪里，但是它在格林兰岛和南极洲的冰原上清楚地刻下了自己的痕迹。从气候学家从冰芯里提取出物质可以看出，一年又一年，这些地方的大气因为火山喷到平流层的硫磺而产生了相应的变化。有了这些记录，即使没有人记下当时的事件，这种大型喷发的日期也可以被推算出来。 冰封骑士 南极的冰芯显示，1809年的喷发规模足够影响气候，而我们确实也发现了证据，能够证明其后几年气温的确下降了。简奥斯汀的《爱玛》一书中写道，那一年的春天来得特别晚，苹果树到六月中旬才开花，而伦敦皇家霍洛威大学的地理学家尤安·尼斯比特研究显示，这大概描述的就是1814年的气象。顺着这样的路线，前期的温度下降可能让坦博拉的后续影响更加明显，而其他火山喷发的影响就相形见绌了。有些研究者认为，短时内的连续喷发可能造成的温度下降不是这几年发展起来的模型估计得到的。有一种观点认为，13世纪晚期发生的一系列喷发可能是后来发生被称作“小冰期”的气温下降的原因之一。 如果说气候系统在火山喷发前的状态限制了火山喷发的影响，那么其实人类活动也有同样效果。持续了四分之一世纪的革命战争及拿破仑战争给欧洲带来的破坏导致各国政府在应对1816年这个“无夏之年”时力不从心。而如果不是清朝鼓励新移民导致云南人口大幅增长，很可能当时的情况不会那么糟糕。 模型抓不住的还有坦博拉直接影响之后的一系列间接后果，而思考这些更让人觉得叹为观止了。在美国，由于欧洲饥荒造成的谷物价格大幅增长，一波农民穿过阿巴拉契亚山脉来到气候温和的俄亥俄谷地，运送谷物去欧洲出口的驳船数量大大增加。后来，欧洲收成恢复，谷价暴跌后来成了美国第一次经济大萧条的原因之一。 历史学家约翰·博斯特，在1977年研究坦博拉影响的论文《西方世界最后一次生存危机》中表达了这样的观点：火山喷发重塑了欧洲政治。欧洲的独裁政治之所以持续到19世纪中叶的屹立不倒，也跟1816到1818年在坏天气下露头的混乱以及后续地萧条大环境有关。达西·伍德先生指出，坦博拉喷发造成饥荒的后果就是，云南的农民开始种罂粟，未来要是再遇到饥年，这种经济作物的价值足够成为保护伞。 除了这些结构性的变化，也有微观的个人的变化。要不是瑞士山谷的淫雨霏霏困住了雪莉、拜伦，还有他们罗曼蒂克风格的随从的话，他们可能写出互相逗乐的恐怖故事来吗？这些故事包括约翰·波利多里的《《吸血鬼》，这是第一本讲述迷人吸血贵族的小说；还包括玛丽·雪莉的《弗兰肯斯坦》，这本书唤醒了人们对科学发明的恐惧，这种恐惧从那时起一直延续到今天。要不是“吞噬一千八百人”的夏季霜冻发生，促使农民约瑟夫·史密斯从佛蒙特州诺威奇迁到纽约州帕米拉，这个宗教热情高涨的地方的话，他儿子小约瑟夫还有可能在天使的指引下得到金片吗?是不是摩门教的历史也要改写了？ 风险再评估 如果这种大型喷发再次发生怎么办？一般来讲，地球人并不很关注火山。据瑞士再保险公司最近出具的表格显示，1970年以来，造成生命和财产损失最巨大的40个自然灾害中，没有一次火山喷发榜上有名。对保险行业来说，关于大型火山喷发可能造成的经济损失的模型并不像暴风雨、洪水和地震那么成熟，因为这种损失几乎微不足道。但是有些再保险公司已经开始正视火山喷发了。 有人担心对于一个发达国家高楼林立的地方来讲，就算是一个小喷发也可能危害甚巨。威利斯·雷的一份研究显示，意大利维苏威火山如果再来一次1631年的喷发（这次喷发比毁掉庞贝的那一次小多了），也可能导致超过200亿欧元（220亿美元）的经济损失。大多数财产损失源于建筑物承受不住落下来的火山灰而倒塌。1707年富士山的火山喷发只造成了坦博拉百分之二的损失，但麦考瑞大学的克里斯蒂娜·玛吉尔已经测算出，如果两个火山喷发在今天同时发生，富士山喷出的大量火山灰给市区带来的影响会更大，因为大量火山灰都会落到今天的东京。 我们最好本着比近代更严肃的态度评估一下火山喷发带来的危害，因为地质学研究显示，这种评估的时间范围应该被拉得更长。在今天，承包人担心的大头主要是地震、暴雨和洪水，它们比以前危害更大，但不是因为这些灾害威力变大了，而是因为要投保的值钱东西比以前更多了。过去一个世纪，最严重的地震、暴雨影响也撑不过一百年。但是火山则不同，时间越长，危害越大，细思则恐。 说到直接影响，其实对世界上的多数人口都不是问题。世界上八分之七的人口离可能喷发的火山都超过100公里。三月联合国将在日本仙台召开旨在减轻灾害风险的峰会，并为此准备了一份全球评估报告，报告显示面临灾害风险的人百分之九十五生活在七个国家。其中五个——印尼、菲律宾、日本、墨西哥、危地马拉——是在环太平洋火山带上的，在这些地方，构造板块之间的碰撞引发了喷发和地震。另外两个国家是埃塞俄比亚和意大利。暴露在灾害风险下的人口有三分之二来自印尼。 对于那些在火山喷发风险之下生活的人，有个好消息就是——不像地震，火山喷发前是会释放大量警报的。如今科学家在观察这些警报上越来越驾轻就熟，大多数矗立在人口密集地区的火山都得到了较为密切的监控。当然也有例外，全球评估报告指出，墨西哥的米却肯－瓜纳华托火山灰锥就让人忧心忡忡。通过人造卫星和地震学知识，我们可以获得除米-瓜之外几乎所有火山喷发的前兆。只要人们确信火山即将喷发，就可以采取行动了。2010年印尼默拉皮火山喷发期间，35万人被撤离，截至目前，那是本世纪最大的一次喷发；结果是死亡人数仅为数百人。通过撤离，皮纳图博火山的死亡人数也得到了同样的控制。 遗憾的是，预测大型喷发比默拉皮这样的小型喷发可能要难。一座火山可能要沉睡几百年才会有一次大的喷发；地狱之火需要时间积蓄力量。但不代表任何一座休眠火山第一次喷发就会声嘶力竭。它在纵情高歌前可能会花几十年时间清清嗓子，它也可能又睡过去了。 基于以上原因，在1990年休眠的皮纳图博火山开始有了动静之后，地质学家立即开始了一项研究计划。它们发现这座火山可能不是那类“清清嗓子”的，而是要“大干一场”的。布里斯托大学的史蒂芬·斯巴克斯讲到，了解了这些，大家才更明白撤离才是明智之选。 不管下次大喷发在哪里发生，不管能不能够预测得到，像坦博拉一样，它都会产生全球效应——而且这一次，这种影响的范围会更大。全球系统中腹背受敌的，将不仅仅是气候一家而已。 今天任何灾害产生的回响都前所未有地大。因为供应链中断，2011年日本地震和海啸造成的损失波及到世界各地。因为旅游业发展，2004年印尼海啸导致的瑞典人的遇难人数超过了其本土的任何一次灾害。火山比前二者更强，它还能够影响天各一方两地的联通方式。五年前冰岛的艾雅法拉火山就证明了，即使是小喷发，一旦发生在不合适的地方，也会对航空有重大影响。 大型的喷发可能导致大片航空区域好几个星期都用不了。如果一片区域发生了问题，又不能重新开辟新航线，那就不仅会直接给航空业造成影响，还会间接给消费者造成影响。艾雅法拉火山造成了约17亿美元的直接经济损失，间接经济损失则是其二倍。这种损失分布既不平均，也难预测。肯尼亚的鲜切花产业主要劳动力来自妇女，由于花到不了市场了，她们在这次火山喷发中受到的影响就非常大。 坦博拉喷发的年代还不会出现的一个问题就是臭氧层破坏。火山喷发的产物硫酸盐粒子可以促使氯气发生反应破坏臭氧层。19世纪的时候这都不是事儿，因为那时候平流层中还没有氯气。而现在拜人类所赐，有了。皮纳图博火山喷发后，平流层的臭氧浓度就降低了，南极洲的臭氧空洞也严重了。如果不远的将来再来一次像坦博拉这么大的喷发，那么后果会更严重。 升温的大草原 下面谈到气候了。罗伯克先生说，电脑模拟预测，如果问题火山像坦博拉赫皮纳图博火山一样在赤道附近的话，北美大部、欧洲、亚洲和非洲第二年夏天会有平均2度的降温，而亚马逊、南部非洲、印度、亚洲东南部和中国会经历降水的减少。电脑模拟还预测到，在影响年的冬天，由于盐粒子提高平流层温度，北极会形成一股超强异形气流。结果可能是美洲草原、西欧和中亚的暖冬现象特别明显，而加拿大东部、中东和中国南部则要经历严寒。 很难预料这些转变会给农业带来什么。坦博拉的教训很惨痛，但是今天的世界已经不同。一方面，地球上耕地越来越多。这样，很有可能有些地方的坏收成被另一些地方的好收成抵消。皮纳图博火山喷发后几年的模型和研究都显示，因为种种原因，在喷发后又干又冷的那些年里，整个地球的植物却更高产了。也有可能坦博拉喷发带来的冷却效应，倒是缓解了有些地方的温室效应之痛，当然，干燥也可能加重这些地方的负担。 支持温和的乐观主义的另一个点在于，今天我们可以预测到将会发生什么。罗伯克先生及其同事在火山喷发结束前就可以提醒世界。在未来，市场也必将密切关注这一切。所以，不管是个人还是政府都有理由心存希望。 红十字／红新月气候中心致力于警告世人人类活动对气候变化及极端天气的作用，也为那些气候难民发出呼声。组织花很多时间研究怎样及时发出警告，让那些可能受到厄尔尼诺现象打击的地区的政府和居民可以提前知悉，同时提供减灾建议。马尔滕·万·阿尔斯特说如果今天发生一次坦博拉规模的火山喷发，造成的气候影响堪比1997-1998年期间的一次大厄尔尼诺，当时造成了360亿美元的损失，1亿三千万人受到影响，2万1千人丧生。跟厄尔尼诺现象一样，早知道以为着可以早准备。万·埃尔斯特及其同事巴博罗·苏亚雷斯已经开始了一向研究，希望弄清楚在火山喷发和冷却开始之间的那段平静期应该首先做点什么好。 这种警觉应有的作用在坦博拉式的火山喷发前就会显出来的，因为就算是比坦博拉小得多的火山喷发，也可以影响气候。在远离赤道的地方发生喷发意味着降低的只是那一半球的气温，而这种一边倒的降温对热带辐合带这个赤道附近的雨带会产生影响。如果北半球降温，热带辐合带会南移，撒哈拉就要干旱。撒哈拉在二十世纪最旱的四年有三年是在北半球火山喷发之后：其一是阿拉斯加卡特迈火山喷发（1913年），其二其三是埃尔奇琼火山喷发当年和后一年（1982和1983年）。 1800年前在新西兰的陶波湖火山喷发规模与坦博拉相当，这一次是把热带辐合带往北推，为撒哈拉带来了丰沛的降水。而一直久承热带辐合带甘霖的亚马逊地区则应该经历了几年干旱。 对于高纬度地区较小型的喷发来说，对热带辐合带的影响可能超过了对当地乃至本区域的影响。而坦博拉式的喷发给人口稠密的地区带来的直接破坏会更大，而且要预测对更远地方的影响很难，艾雅法拉火山对肯尼亚就是这样。不难理解，这种影响还会互相助长，导致经济损失叠加。但是，很多时候对气候变化的影响还是可以让其他影响都黯然失色。 但并不是说今天火山喷发会让我们像以前的人那样悲惨。我们今天不单单有了更雄厚的农业基础，也有了更强大的前瞻力，而且今天的世界发展了，政府治理水平提高了。像1810年代那样的饥荒之所以会为害甚剧，是因为农业工作者因价格上涨而失去收入，而政府却无所作为。而今天，从事农业的人口比例已经大大下降了，大多数政府也知道饥荒的时候采取行动十分必要，而且他们也有那个能力。在火山喷发后气候反常的几年中，采取人道干预也一样必要，今天这些干预是做到的。 即便如此，也没有理由对坦博拉式的火山喷发掉以轻心。比它大的都还有呢。26500年前，新西兰的陶波湖火山喷发规模是1800年前的十倍多大。就每一年来说，非常大的火山喷发发生的几率都微乎其微。但就每一世纪来说，这种几率一下就陡增到几个百分点了。所以，尽管今天的火山可能很少有要重演坦博拉式灭亡的，在它们有生之年，来一次比坦博拉还要夸张的表演并不是不可能。虽然我们可以预警，可是我们阻止不了。人类确实在地球上拥有巨大能力，但是火山要喷发，谁也拦不了。
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