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这座火山原本看起来平平无奇。它由两个无人居住的小岛组成，分别被称为洪阿哈阿帕伊（Hunga-Ha'apai）和洪阿汤加（Hunga-Tonga），这两座岛在汤加首都努库阿洛法以北65千米的地方从海中伸出，高出海平面约100米。 但隐藏在海浪之下的其实是一座巨大的火山，它高约1800米，宽20千米，常被称为洪阿汤加-洪阿哈阿帕伊火山。  图片来源：Shane Cronin/ The Conversation 在过去的几十年里，洪阿汤加-洪阿哈阿帕伊火山会定期喷发。比如，在2009年和2014/15年的喷发事件中，炽热的岩浆和蒸汽的喷流在海浪中爆发。但是这些事件的规模都很小，与2022年1月的事件比起来相形见绌。 一些专家对这些更早的喷发研究后认为，2022年的这次喷发是这座火山带来的约一千年发生一次的大规模爆炸。 两个规模的喷发事件 2014/15年的那次喷发形成了一个火山锥，将两个古老的汤加小岛连接了起来，形成一个长约5千米的组合岛。 曾有研究人员于2016年到访过这里，发现这些历史性的喷发只是主要事件的序幕。他们在绘制海底地图时，发现了一个隐藏在海浪下150米的破火山口。  图片来源：Shane Cronin/ The Conversation 破火山口是一个类似撞击坑的凹陷，直径约5千米。小规模的喷发（比如2009年和2014/15年的事件）主要发生在破火山口的边缘，但非常大规模的喷发则来自破火山口本身。这些大型喷发规模太大了，喷发的岩浆顶部向内塌陷，进一步加深了破火山口。 从过去喷发事件的化学来看，研究人员目前认为，小型喷发代表着岩浆系统正在缓慢地自我“充电”，为一个大型事件做好了准备。 科学家在过去岛屿的沉积物中发现了洪阿破火山口过去两次巨大喷发的证据。他们将这些火山灰与65千米开外的汤加塔布岛上的火山灰沉积物进行了化学比对，随后利用放射性碳定年表明，大型的破火山口喷发大约每1000年就会发生，而最后一次是在公元1100年。 有了这些认识，今年1月15日的这次喷发似乎正符合“大型事件”的时间表。 一个连锁反应 既然海水应该让岩浆冷却，为什么火山喷发会有如此高的爆炸性？ 如果岩浆缓慢地上升到海水中，在岩浆和水之间会形成一层薄薄的蒸汽，甚至在大约1200℃的温度下也是如此。蒸汽提供了一个绝缘层，可以让岩浆的外表面冷却。 但是，当岩浆从充满火山气体的地下喷涌而出时，这个过程就不起作用了。当岩浆迅速进入水中，任何蒸汽层都会很快被破坏，让滚烫的岩浆与冷水发生直接接触。 火山研究者称之为“燃料-冷却剂相互作用”，它类似于武器级的化学爆炸。极其剧烈的爆炸会将岩浆撕裂。 此时，一个连锁反应开始了，新的岩浆碎片让新鲜的炽热内表面暴露在水中，爆炸不断重复发生，最终喷射出火山颗粒，造成超音速的爆炸。 破火山口已经苏醒 我们仍然处于这个主要的喷发序列之中，还有许多方面仍然不清楚，部分原因是这片海岛目前已经被火山灰云完全遮蔽。 2021年12月20日和2022年1月13日的两次早期喷发属于中等规模。它们产生了高达17千米高的云，并为2014/15年的组合岛增加了新的土地。 而最近的喷发在激烈程度上继续升级。火山灰的羽流已经有大约20千米高。最惊人的是，它在距离火山约130千米的地方以几乎同心圆的方式扩散开来，在被风吹变形前，形成了一个直径为260千米的羽流。  图片来源：NOAA 这表明了一种巨大的爆炸力，它已经不能仅仅用岩浆与水的相互作用来解释了。相反，它表明，大量带气体的新鲜岩浆已经从破火山口喷发出来。 喷发开始后不久，汤加塔布岛的天空就被遮蔽，随后火山灰开始落下。 这次喷发还在整个汤加和邻近的斐济和萨摩亚造成了海啸。冲击波横跨数千千米，从太空中可以清晰地看到，在约2000千米外的新西兰也被记录到了。 海啸是由爆炸时大气和海洋的冲击波耦合产生的，但它们也很容易由海底滑坡和破火山口塌陷引起。 所有这些迹象表明，巨大的洪阿破火山口已经苏醒。也就是说，从之前发生在其周围的小规模喷发，转而变成了大型的破火山口喷发。 目前还不清楚这是否是此次事件的高潮。它代表了一次主要的岩浆压力释放，这可能会让这个火山系统稳定下来。 但值得注意的是，来自之前喷发的地质沉积还带给我们另一则警告。 这些复杂的层序显示，在千年一次的破火山口主要喷发事件中，每一次都涉及许多次独立的爆炸事件。因此，我们也可能会面临长达几周甚至数年的洪阿汤加-洪阿哈阿帕伊火山动荡。 #创作团队： 原文作者：Shane Cronin（奥克兰大学地球科学教授） 编译：Takeko 排版：雯雯 #参考来源： https:///why-the-volcanic-eruption-in-tonga-was-so-violent-and-what-to-expect-next-175035 #图片来源： 封面图：pixnio.com 首图：rawpixel.com |
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